Обрада метала укључује ливење, заваривање, лемљење, ковање, лемљење, производњу и површинску обраду метала. Обрада метала постаје све чешћа јер уметници у земљама у развоју такође почињу да користе метал као основни скулптурални материјал. Док су многе ливнице уметничких дела комерцијално вођене, ливнице су такође често део колеџ уметничких програма.

Опасности и мере предострожности

Ливење и ливница

Уметници или шаљу радове у комерцијалне ливнице или могу да изливају метал у сопственим студијима. Процес изгубљеног воска се често користи за ливење малих комада. Уобичајени метали и легуре које се користе су бронза, алуминијум, месинг, коситар, гвожђе и нерђајући челик. Злато, сребро и понекад платина се користе за ливење малих комада, посебно за накит.

Процес губитка воска укључује неколико корака:

1. прављење позитивног облика
2. прављење инвестиционог калупа
3. изгарање од воска
4. топљење метала
5. шљакање
6. уливање растопљеног метала у калуп
7. уклањање калупа

Позитивна форма се може направити директно у воску; такође се може направити у гипсу или другим материјалима, негатив калуп направљен од гуме и затим коначна позитивна форма ливена у воску. Загревање воска може довести до опасности од пожара и распадања воска услед прегревања.

Калуп се обично прави применом улошка који садржи кристобалит облик силицијум диоксида, стварајући ризик од силикозе. 50/50 мешавина гипса и песка од 30 ока је сигурнија замена. Калупи се такође могу направити коришћењем песка и уља, формалдехидних смола и других смола као везива. Многе од ових смола су токсичне у контакту са кожом и удисањем, што захтева заштиту коже и вентилацију.

Воштани облик се сагорева у пећи. Ово захтева локалну издувну вентилацију да би се уклонио акролеин и други иритантни производи распадања воска.

Топљење метала се обично врши у лончаној пећи на гас. За уклањање угљен-моноксида и металних испарења, укључујући цинк, бакар, олово, алуминијум и тако даље, потребна је хауба са надстрешницом која је исцрпљена споља.

Лончић који садржи растопљени метал се затим уклања из пећи, уклања шљака са површине и растопљени метал се сипа у калупе (слика 1). За тежине испод 80 фунти метала, ручно подизање је нормално; за веће тежине потребна је опрема за дизање. Вентилација је потребна за операције шљаке и изливања ради уклањања металних пара. Калупи од смоле од песка такође могу произвести опасне продукте распадања услед топлоте. Штитници за лице који штите од инфрацрвеног зрачења и топлоте, као и лична заштитна одећа отпорна на топлоту и прскање растопљеног метала су неопходни. Цементни подови морају бити заштићени од прскања растопљеног метала слојем песка.

Слика 1. Изливање растопљеног метала у уметничкој ливници.

Тед Рицкард

Отклањање буђи може довести до излагања силицијум диоксиду. Потребна је локална издувна вентилација или респираторна заштита. Варијација процеса изгубљеног воска који се назива процес испаравања пене укључује коришћење полистирена или полиуретанске пене уместо воска и испаравање пене током изливања растопљеног метала. Ово може да ослободи опасне производе распадања, укључујући цијановодоник из полиуретанске пене. Уметници често користе старо гвожђе из различитих извора. Ова пракса може бити опасна због могућег присуства боја које садрже олово и живу, као и због могућег присуства метала попут кадмијума, хрома, никла и тако даље у металима.

Измишљотина

Метал се може сећи, бушити и турпијати помоћу тестера, бушилица, маказа и металних турпија. Металне струготине могу иритирати кожу и очи. Електрични алати могу изазвати струјни удар. Неправилно руковање овим алатима може довести до незгода. Наочаре су потребне да би се очи заштитиле од летећих струготина и струготина. Сва електрична опрема треба да буде правилно уземљена. Свим алатима треба пажљиво руковати и чувати их. Метал који се производи треба да буде безбедно причвршћен да би се спречиле незгоде.

Ковање

Хладно ковање користи чекиће, чекиће, наковње и сличне алате за промену облика метала. Вруће ковање подразумева додатно загревање метала. Ковање може створити велике количине буке, што може узроковати губитак слуха. Мали метални комадићи могу оштетити кожу или очи ако се не предузму мере предострожности. Опекотине такође представљају опасност од врућег ковања. Мере предострожности укључују добар алат, заштиту за очи, рутинско чишћење, одговарајућу радну одећу, изолацију подручја ковања и ношење чепова за уши или штитника за уши.

Вруће ковање укључује сагоревање гаса, кокса или других горива. Надстрешница за вентилацију је потребна за издувавање угљен моноксида и могућих полицикличних ароматичних угљоводоника, као и за смањење нагомилавања топлоте. Инфрацрвене наочаре треба носити ради заштите од инфрацрвеног зрачења.

Површинска обрада

Механичка обрада (јурење, враћање) се врши чекићима, гравирање оштрим алатима, нагризање киселинама, фотојеткање киселинама и фотохемикалијама, галванизација (наношење металне фолије на други метал) и електроформирање (наношење металне фолије на неметални предмет ) са киселинама и растворима цијанида и бојењем метала са многим хемикалијама.

За галванизацију и електроформирање се често користе цијанидне соли, чије гутање може бити фатално. Случајно мешање киселина и раствора цијанида ће произвести гас цијанид водоник. Ово је опасно због апсорпције коже и удисања - смрт може наступити за неколико минута. Одлагање и управљање отпадом истрошених раствора цијанида је строго регулисано у многим земљама. Галванизацију растворима цијанида треба обавити у комерцијалном погону; иначе користите замене које не садрже цијанидне соли или друге материјале који садрже цијанид.

Киселине су корозивне и потребна је заштита коже и очију. Препоручује се локална издувна вентилација са каналима отпорним на киселине.

Анодизација метала као што су титан и тантал укључује оксидацију ових на аноди електролитичке купке да би се обојили. Флуороводонична киселина се може користити за претходно чишћење. Избегавајте употребу флуороводоничне киселине или користите рукавице, заштитне наочаре и заштитну кецељу.

Патине које се користе за бојење метала могу се наносити хладне или вруће. Једињења олова и арсена су веома токсична у било ком облику, а друга могу да испуштају токсичне гасове када се загреју. Раствори калијум-ферицијанида дају гас цијановодоник када се загреју, раствори арсенске киселине дају гас арсина, а раствори сулфида дају гас водоник сулфид. За бојење метала потребна је врло добра вентилација (слика 2). Треба избегавати једињења арсена и загревање раствора калијум фероцијанида.

Слика 2. Наношење патине на метал са прорезом издувног поклопца.

Кен Јонес

Завршни процеси

Чишћење, брушење, турпијање, пескарење и полирање су неки од завршних третмана метала. Чишћење подразумева употребу киселина (кисељење). Ово укључује опасности руковања киселинама и гасовима који настају током процеса кисељења (као што је азот диоксид из азотне киселине). Брушење може довести до стварања фине металне прашине (која се може удахнути) и тешких летећих честица (које су опасне за очи).

Пескарење (абразивно пескарење) је веома опасно, посебно са правим песком. Удисање фине прашине силицијум-диоксида пескарењем може за кратко време изазвати силикозу. Песак треба заменити стакленим перлама, алуминијум оксидом или силицијум карбидом. Ливничка шљака треба да се користи само ако хемијска анализа не покаже силицијум или опасне метале као што су арсен или никл. Потребна је добра вентилација или респираторна заштита.

Полирање абразивима као што су руменило (оксид гвожђа) или триполи може бити опасно јер руменило може бити контаминирано великим количинама слободног силицијум диоксида, а триполи садржи силицијум диоксид. Потребна је добра вентилација точка за полирање.

Заваривање

Физичке опасности при заваривању укључују опасност од пожара, струјни удар од опреме за електролучно заваривање, опекотине изазване варницама од растопљеног метала и повреде узроковане прекомерним излагањем инфрацрвеном и ултраљубичастом зрачењу. Варнице за заваривање могу да путују 40 стопа.

Инфрацрвено зрачење може изазвати опекотине и оштећење очију. Ултраљубичасто зрачење може изазвати опекотине од сунца; поновљено излагање може довести до рака коже. Електрични заваривачи посебно су подложни ружичастом оку (коњунктивитис), а неки имају оштећење рожњаче услед излагања УВ зрачењу. Потребне су заштитне наочаре за кожу и заваривање са УВ и ИР заштитним сочивима.

Оксиацетиленске бакље производе угљен моноксид, азотне оксиде и несагорели ацетилен, који је благо опојно средство. Комерцијални ацетилен садржи мале количине других токсичних гасова и нечистоћа.

Боце са компримованим гасом могу бити и експлозивне и опасне од пожара. Сви цилиндри, прикључци и црева морају се пажљиво одржавати и прегледати. Све боце за гас морају се чувати на месту које је суво, добро проветрено и заштићено од неовлашћених лица. Боце за гориво морају се складиштити одвојено од боца са кисеоником.

Електролучно заваривање производи довољно енергије за претварање азота и кисеоника из ваздуха у азотне оксиде и озон, који иритирају плућа. Када се електролучно заваривање врши унутар 20 стопа од хлорисаних растварача за одмашћивање, гас фосген може да се произведе УВ зрачењем.

Испарења метала настају испаравањем метала, металних легура и електрода које се користе у електролучном заваривању. Флуоридни флуксови производе испарења флуорида.

За све процесе заваривања потребна је вентилација. Док вентилација за разблаживање може бити адекватна за заваривање меког челика, локална издувна вентилација је неопходна за већину операција заваривања. Треба користити поклопце са покретним прирубницама или поклопце са бочним прорезима. Респираторна заштита је потребна ако вентилација није доступна.

Многе металне прашине и испарења могу изазвати иритацију коже и преосетљивост. То укључује месингану прашину (бакар, цинк, олово и калај), кадмијум, никл, титанијум и хром.

Поред тога, постоје проблеми са материјалима за заваривање који могу бити премазани разним супстанцама (нпр. оловом или живом бојом).

Назад

Од првог непрекидног лета моторног авиона у Кити Хоку, Северна Каролина (Сједињене Државе), 1903. године, авијација је постала главна међународна активност. Процењује се да је од 1960. до 1989. године годишњи број ваздушних путника редовних летова порастао са 20 милиона на преко 900 милиона (Поитраст и деТревилле 1994). Војни авиони су постали незаменљиви системи наоружања за оружане снаге многих нација. Напредак у ваздухопловној технологији, посебно дизајн система за одржавање живота, допринео је брзом развоју свемирских програма са људском посадом. Орбитални свемирски летови се дешавају релативно често, а астронаути и космонаути раде у свемирским возилима и свемирским станицама током дужег временског периода.

У ваздухопловном окружењу, физички стресори који могу утицати на здравље посаде, путника и астронаута у одређеној мери укључују смањену концентрацију кисеоника у ваздуху, смањен барометарски притисак, топлотни стрес, убрзање, бестежинско стање и низ других потенцијалних опасности (ДеХарт 1992. ). Овај чланак описује аеромедицинске импликације излагања гравитацији и убрзању током лета у атмосфери и ефекте микрогравитације у свемиру.

Гравитација и убрзање

Комбинација гравитације и убрзања која се среће током лета у атмосфери производи различите физиолошке ефекте које доживљавају посада и путници. На површини земље, силе гравитације утичу на готово све облике људске физичке активности. Тежина човека одговара сили коју Земљино гравитационо поље делује на масу људског тела. Симбол који се користи за изражавање величине убрзања објекта у слободном паду када се испусти близу земљине површине назива се g, што одговара убрзању од приближно 9.8 м/с² (Глаистер 1988а; Леверетт и Вхиннери 1985).

Убрзање се дешава кад год објекат у покрету повећа своју брзину. Брзина описује брзину кретања (брзину) и правац кретања објекта. Успоравање односи се на убрзање које укључује смањење утврђене брзине. Убрзање (као и успоравање) је векторска величина (има величину и правац). Постоје три врсте убрзања: линеарно убрзање, промена брзине без промене смера; радијално убрзање, промена правца без промене брзине; и угаоно убрзање, промена брзине и правца. Током лета, авиони су способни за маневрисање у сва три правца, а посада и путници могу искусити линеарна, радијална и угаона убрзања. У ваздухопловству, примењена убрзања се обично изражавају као вишекратници убрзања услед гравитације. По Конвенцији, G је јединица која изражава однос примењеног убрзања и гравитационе константе (Глаистер 1988а; Леверетт и Вхиннери 1985).

Биодинамика

Биодинамика је наука која се бави силом или енергијом живе материје и главна је област интересовања у области ваздухопловне медицине. Савремени авиони су веома маневарски и способни да лете веома великим брзинама, изазивајући силе убрзања на путнике. Утицај убрзања на људско тело зависи од интензитета, брзине почетка и правца убрзања. Правац убрзања се генерално описује коришћењем троосног координатног система (к, и, з) у којој је вертикала (z) оса је паралелна са дугом осом тела x оса је оријентисана од напред ка назад, а y оса оријентисана са стране на страну (Глаистер 1988а). Ова убрзања се могу категорисати у два општа типа: трајна и пролазна.

Континуирано убрзање

Путници авиона (и свемирских летелица које раде у атмосфери под утицајем гравитације током лансирања и поновног уласка) обично доживљавају убрзања као одговор на аеродинамичке силе лета. Продужене промене брзине које укључују убрзања која трају дуже од 2 секунде могу бити резултат промена у брзини или смеру лета авиона. Физиолошки ефекти непрекидног убрзања произлазе из трајног изобличења ткива и органа у телу и промена у протоку крви и дистрибуцији телесних течности (Глаистер 1988а).

Позитивно или усмерено убрзање дуж z оса (+G_z) представља главни физиолошки проблем. У цивилном ваздушном саобраћају, G_z убрзања су ретка, али се повремено могу јавити до благог степена током неких полетања и слетања, и током лета у условима ваздушне турбуленције. Путници могу искусити кратке сензације бестежинског стања када су изложени изненадним падовима (негативно G_z убрзања), ако нису везани на седиштима. Неочекивано нагло убрзање може довести до бацања неповезаног особља или путника на унутрашње површине кабине авиона, што може довести до повреда.

За разлику од цивилног транспортног ваздухопловства, рад војних авиона високих перформанси и каскадерских и ваздушних прскалица може да генерише знатно већа линеарна, радијална и угаона убрзања. Значајна позитивна убрзања могу се генерисати када авион високих перформанси мења путању лета током окретања или маневра повлачења из стрмог понирања. Тхе +G_z карактеристике перформанси постојећих борбених авиона могу изложити путнике позитивним убрзањима од 5 до 7 G у трајању од 10 до 40 секунди (Глаистер 1988а). Посада може да осети повећање тежине ткива и екстремитета при релативно ниским нивоима убрзања од само +2 G_z. На пример, пилот тежак 70 кг који је извео маневар авиона који је генерисао +2 G_z доживео би повећање телесне тежине са 70 кг на 140 кг.

Кардиоваскуларни систем је најважнији органски систем за одређивање укупне толеранције и одговора на +G_z стрес (Глаистер 1988а). Ефекти позитивног убрзања на вид и менталне перформансе су последица смањења протока крви и испоруке кисеоника оку и мозгу. Способност срца да пумпа крв у очи и мозак зависи од његове способности да премаши хидростатички притисак крви у било којој тачки дуж циркулаторног система и инерционих сила које стварају позитивне G_z убрзање. Ситуација се може упоредити са повлачењем балона који је делимично пун воде нагоре и посматрањем дистензије балона надоле због резултујуће инерционе силе која делује на масу воде. Излагање позитивним убрзањима може изазвати привремени губитак периферног вида или потпуни губитак свести. Војни пилоти авиона високих перформанси могу ризиковати развој G-замрачења изазвана када су изложени брзом почетку или продуженим периодима позитивног убрзања у +G_z осовина. Бенигне срчане аритмије се често јављају након излагања високим трајним нивоима +G_z убрзање, али су обично од минималног клиничког значаја осим ако постоји већ постојећа болест; –G_z убрзање се ретко дешава због ограничења у дизајну и перформансама авиона, али се може јавити током инвертованог лета, спољних петљи и окретања и других сличних маневара. Физиолошки ефекти повезани са излагањем –G_z убрзање првенствено укључује повећане васкуларне притиске у горњем делу тела, глави и врату (Глаистер 1988а).

Убрзања трајног трајања која делују под правим углом у односу на дугу осу тела називају се попречна убрзања и релативно су неуобичајени у већини ситуација у ваздухопловству, са изузетком катапултних и млазних или ракетних полетања са носача авиона, и током лансирања ракетних система као што је спејс шатл. Убрзања која се срећу у таквим војним операцијама су релативно мала и обично не утичу на тело на већи начин јер инерционе силе делују под правим углом у односу на дугачку осу тела. Генерално, ефекти су мање изражени него у G_z убрзања. Бочно убрзање у ±G_y осовине су неуобичајене, осим код експерименталних авиона.

Пролазно убрзање

Физиолошки одговори појединаца на краткотрајна пролазна убрзања су главна разматрања у науци о превенцији авионских несрећа и заштити посаде и путника. Пролазна убрзања су тако кратког трајања (знатно мање од 1 секунде) да тело није у стању да постигне стабилно стање. Најчешћи узрок повреда у авионским несрећама произилази из наглог успоравања до којег долази када авион удари у тло или воду (Антон 1988).

Када авион удари о тло, огромна количина кинетичке енергије примењује штетне силе на авион и путнике у њему. Људско тело реагује на ове примењене силе комбинацијом убрзања и напрезања. Повреде настају услед деформације ткива и органа и трауме анатомских делова изазваних сударом са структурним компонентама кокпита и/или кабине авиона.

Људска толеранција на нагло успоравање је променљива. Природа повреда зависиће од природе примењене силе (да ли се првенствено ради о продорном или тупом ударцу). При удару, силе које се стварају зависе од уздужног и хоризонталног успоравања која се генерално примењују на путника. Нагле успоравајуће силе се често категоришу у подношљиве, штетне и фаталне. Толерантно силе изазивају трауматске повреде као што су огреботине и модрице; штетно силе изазивају умерену до тешку трауму која не мора бити онеспособљена. Процењује се да је импулс убрзања од приближно 25 G одржава 0.1 секунду је граница подношљивости дуж +G_z осе, и то око 15 G за 0.1 сек је граница за –G_z осовина (Антон 1988).

Више фактора утиче на људску толеранцију на краткотрајно убрзање. Ови фактори укључују величину и трајање примењене силе, брзину почетка примењене силе, њен правац и место примене. Треба напоменути да људи могу да издрже много веће силе управне на дугу осу тела.

Заштитне противмере

Физички скрининг чланова посаде ради идентификације озбиљних већ постојећих болести које би их могле изложити повећаном ризику у ваздухопловном окружењу је кључна функција ваздухопловних медицинских програма. Поред тога, посади авиона високих перформанси на располагању су противмере за заштиту од штетних ефеката екстремних убрзања током лета. Чланови посаде морају бити обучени да препознају да вишеструки физиолошки фактори могу смањити њихову толеранцију G стреса. Ови фактори ризика укључују умор, дехидрацију, топлотни стрес, хипогликемију и хипоксију (Глаистер 1988б).

Три врсте маневара које чланови посаде авиона високих перформанси користе да би минимизирали штетне ефекте непрекидног убрзања током лета су напетост мишића, принудни издисај на затвореном или делимично затвореном глотису (задњи део језика) и дисање под позитивним притиском (Глаистер 1988б; ДеХарт 1992). Присилне мишићне контракције врше повећан притисак на крвне судове како би се смањило венско окупљање и повећао венски повратак и минутни волумен, што доводи до повећаног дотока крви у срце и горњи део тела. Иако је ефикасан, поступак захтева екстреман, активан напор и може брзо довести до умора. Истек против затвореног глотиса, названог Валсалва маневар (Или М-1 поступак) може повећати притисак у горњем делу тела и подићи интраторакални притисак (унутар грудног коша); међутим, резултат је краткотрајан и може бити штетан ако се продужи, јер смањује поврат венске крви и минутни волумен срца. Присилно издисање против делимично затвореног глотиса је ефикасније противG маневар напрезања. Дисање под позитивним притиском представља још један метод за повећање интраторакалног притиска. Позитивни притисци се преносе на систем малих артерија, што доводи до повећаног дотока крви у очи и мозак. Дисање под позитивним притиском мора се комбиновати са употребом анти-G одела за спречавање прекомерног накупљања у доњем делу тела и удовима.

Војно ваздухопловство практикује различите методе обуке за побољшање G толеранције. Посада често тренира у центрифуги која се састоји од гондоле причвршћене за ротирајућу руку која се окреће и ствара +G_z убрзање. Посада се упознаје са спектром физиолошких симптома који се могу развити и науче одговарајуће процедуре за њихову контролу. Физички тренинг, посебно тренинг снаге за цело тело, такође се показао ефикасним. Један од најчешћих механичких уређаја који се користи као заштитна опрема за смањење ефеката +G изложеност се састоји од пнеуматски надуваног анти-G одела (Глаистер 1988б). Типична одећа налик панталонама састоји се од бешика преко стомака, бутина и листова који се аутоматски надувавају помоћу анти-G вентил у авиону. Анти-G вентил се надувава као реакција на примењено убрзање на авиону. Након инфлације, анти-G одело изазива пораст притиска ткива доњих екстремитета. Ово одржава периферни васкуларни отпор, смањује накупљање крви у абдомену и доњим удовима и минимизира померање дијафрагме надоле како би се спречило повећање вертикалне удаљености између срца и мозга које може бити узроковано позитивним убрзањем (Глаистер 1988б).

Преживљавање пролазних убрзања повезаних са падовима авиона зависи од ефикасних система за задржавање и одржавања интегритета кокпита/кабине како би се минимизирао упад оштећених компоненти авиона у животни простор (Антон 1988). Функција крилних појасева, појасева и других типова система за задржавање је да ограниче кретање посаде или путника и да ублаже ефекте наглог успоравања током удара. Ефикасност система за задржавање зависи од тога колико добро преноси оптерећење између тела и седишта или структуре возила. Седишта која пригушују енергију и седишта окренута уназад су друге карактеристике у дизајну авиона које ограничавају повреде. Остала технологија заштите од незгода укључује дизајн компоненти оквира авиона да апсорбују енергију и побољшања структуре седишта како би се смањио механички квар (ДеХарт 1992; ДеХарт и Беерс 1985).

Микрогравитација

Од 1960-их, астронаути и космонаути су летели бројним мисијама у свемир, укључујући 6 слетања Американаца на Месец. Мисија је трајала од неколико дана до неколико месеци, са неколико руских космонаута који су забележили летове од приближно једне године. Након ових свемирских летова, лекари и научници су написали велику литературу која описује физиолошке аберације током лета и после лета. Углавном, ове аберације се приписују излагању бестежинском стању или микрогравитацији. Иако су ове промене пролазне, са потпуним опоравком у року од неколико дана до неколико месеци након повратка на Земљу, нико не може са потпуном сигурношћу рећи да ли би астронаути били те среће након мисија које трају 1 до 2 године, као што је предвиђено за повратно путовање на Марс. Главне физиолошке аберације (и противмере) могу се категорисати као кардиоваскуларне, мишићно-скелетне, неуровестибуларне, хематолошке и ендокринолошке (Ницогоссиан, Хунтоон анд Поол 3).

Кардиоваскуларне опасности

До сада није било озбиљних срчаних проблема у свемиру, као што су срчани удари или срчана инсуфицијенција, иако је неколико астронаута развило абнормалне срчане ритмове пролазне природе, посебно током ванвозила (ЕВА). У једном случају, руски космонаут је морао да се врати на Земљу раније него што је планирано, као мера предострожности.

С друге стране, чини се да микрогравитација изазива лабилност крвног притиска и пулса. Иако ово не узрокује нарушено здравље или перформансе посаде током лета, отприлике половина астронаута одмах након лета постаје изузетно вртоглава и вртоглавица, а неки доживљавају несвестицу (синкопу) или скоро несвестицу (пресинкопа). Сматра се да је узрок ове нетолеранције на вертикалност пад крвног притиска при поновном уласку у Земљино гравитационо поље, у комбинацији са дисфункцијом компензационих механизама тела. Дакле, низак крвни притисак и опадање пулса без отпора нормалног одговора тела на такве физиолошке аберације резултирају овим симптомима.

Иако су ове пресинкопалне и синкопалне епизоде ​​пролазне и без последица, остаје велика забринутост из неколико разлога. Прво, у случају да би свемирско возило које се враћало имало хитан случај, као што је пожар, по слетању, астронаутима би било изузетно тешко да брзо побегну. Друго, астронаути који слете на Месец након временских периода у свемиру били би склони у извесној мери пре-несвести и несвести, иако је гравитационо поље Месеца једна шестина Земљиног. И коначно, ови кардиоваскуларни симптоми могу бити далеко гори или чак смртоносни након веома дугих мисија.

Управо из ових разлога дошло је до агресивног трагања за контрамерама како би се спречили или барем ублажили ефекти микрогравитације на кардиоваскуларни систем. Иако постоји велики број контрамера које се сада проучавају и које показују извесна обећања, ниједна до сада није била заиста делотворна. Истраживања су се фокусирала на вежбе током лета користећи траку за трчање, бициклистички ергометар и машину за веслање. Поред тога, спроводе се и студије са негативним притиском доњег тела (ЛБНП). Постоје неки докази да ће снижавање притиска око доњег дела тела (користећи компактну специјалну опрему) побољшати способност тела да компензује (тј. подиже крвни притисак и пулс када падну прениско). Противмера ЛБНП би могла бити још ефикаснија ако астронаут истовремено пије умерене количине посебно конституисане слане воде.

Да би се решио кардиоваскуларни проблем, не само да је потребно више радити на овим контрамерама, већ се морају наћи и нове.

Опасности од мишићно-скелетног система

Сви астронаути који се враћају из свемира имају одређени степен губитка мишића или атрофије, без обзира на трајање мисије. Мишићи у посебном ризику су мишићи руку и ногу, што доводи до смањења величине, као и снаге, издржљивости и радног капацитета. Иако је механизам за ове промене мишића још увек лоше дефинисан, делимично објашњење је продужена неупотреба; рад, активност и кретање у микрогравитацији су готово без напора, јер ништа нема никакву тежину. Ово може бити благодат за астронауте који раде у свемиру, али је очигледно обавеза када се врате у гравитационо поље, било да је то Месечево или Земљино. Не само да би ослабљено стање могло да омета активности након лета (укључујући рад на површини Месеца), већ би могло да угрози и брзо ванредно бекство на земљи, ако је потребно по слетању. Други фактор је могући захтев током ЕВА да се изврши поправка свемирског возила, што може бити веома напорно. Протумере које се проучавају укључују вежбе током лета, електричну стимулацију и анаболичке лекове (тестостерон или стероиди слични тестостерону). Нажалост, ови модалитети у најбољем случају само успоравају мишићну дисфункцију.

Поред трошења мишића, постоји и спор, али неумољив губитак костију у свемиру (око 300 мг дневно, или 0.5% укупног калцијума у ​​костима месечно) који доживљавају сви астронаути. Ово је документовано рендгенским зрацима костију након лета, посебно оних које носе тежину (тј. аксијални скелет). Ово је због спорог, али непрекидног губитка калцијума у ​​урину и фецесу. Велику забринутост изазива континуирани губитак калцијума, без обзира на трајање лета. Сходно томе, овај губитак калцијума и ерозија костију могу бити ограничавајући фактор бекства, осим ако се не пронађе ефикасна противмера. Иако прецизан механизам ове веома значајне физиолошке аберације није у потпуности схваћен, то је несумњиво делимично последица одсуства гравитационих сила на кости, као и некоришћења, сличног трошењу мишића. Ако би се губитак кости наставио неограничено, посебно током дугих мисија, кости би постале толико крхке да би на крају постојао ризик од прелома чак и са ниским нивоом стреса. Даље, уз константан проток калцијума у ​​мокраћи преко бубрега, постоји могућност стварања бубрежног каменца, уз јак бол, крварење и инфекцију. Јасно је да би било која од ових компликација била веома озбиљна ствар да се догодила у свемиру.

Нажалост, не постоје познате противмере које ефикасно спречавају губитак калцијума током свемирског лета. Испитују се бројни модалитети, укључујући вежбање (трака за трчање, бициклистички ергометар и машина за веслање), а теорија је да би такви вољни физички напори нормализовали метаболизам костију, чиме би се спречио или барем побољшао губитак кости. Друге контрамере које се истражују су суплементи калцијума, витамини и различити лекови (као што су дифосфонати — класа лекова за које се показало да спречавају губитак коштане масе код пацијената са остеопорозом). Ако се ниједна од ових једноставнијих противмера не покаже ефикасном, могуће је да решење лежи у вештачкој гравитацији која би се могла произвести континуираном или повременом ротацијом свемирског возила. Иако би такво кретање могло да генерише гравитационе силе сличне Земљиној, оно би представљало инжењерску „ноћну мору“, поред великих додатних трошкова.

Неуровестибуларне опасности

Више од половине астронаута и космонаута пати од свемирске болести кретања (СМС). Иако се симптоми донекле разликују од појединца до појединца, већина њих пати од свести о стомаку, мучнине, повраћања, главобоље и поспаности. Често постоји погоршање симптома са брзим кретањем главе. Ако астронаут развије СМС, то се обично дешава у року од неколико минута до неколико сати након лансирања, са потпуном ремисијом у року од 72 сата. Занимљиво је да се симптоми понекад понављају након повратка на земљу.

СМС, посебно повраћање, не само да може да узнемири чланове посаде, већ има и потенцијал да изазове смањење перформанси код астронаута који је болестан. Штавише, ризик од повраћања док сте у оделу под притиском при ЕВА не може се занемарити, јер би повраћање могло да изазове квар система за одржавање живота. Из ових разлога, ЕВА активности никада нису заказане током прва 3 дана свемирске мисије. Ако ЕВА постане неопходна, на пример, за хитне поправке свемирског возила, посада би морала да преузме тај ризик.

Многа неуровестибуларна истраживања су била усмерена на проналажење начина за превенцију као и за лечење СМС-а. Различити модалитети, укључујући пилуле и фластере против болести кретања, као и коришћење тренажера за адаптацију пре лета, као што су ротирајуће столице за навикавање астронаута, покушани су са врло ограниченим успехом. Међутим, последњих година је откривено да је антихистаминик фенерган, који се даје ињекцијом, изузетно ефикасан третман. Дакле, носи се на свим летовима и даје се по потреби. Његова ефикасност као превентива тек треба да се покаже.

Остали неуровестибуларни симптоми које су пријавили астронаути укључују вртоглавицу, вртоглавицу, дисеквилибријум и илузије самопокретања и кретања околног окружења, што понекад отежава ходање кратко време након лета. Механизми за ове појаве су веома сложени и нису у потпуности схваћени. Они би могли бити проблематични, посебно након слетања на Мјесец након неколико дана или седмица у свемиру. За сада не постоје познате ефикасне противмере.

Неуровестибуларни феномени су највероватније узроковани дисфункцијом унутрашњег ува (полукружних канала и утрикул-сакуле), због микрогравитације. Или се погрешни сигнали шаљу централном нервном систему или се сигнали погрешно тумаче. У сваком случају, резултати су горепоменути симптоми. Када се механизам боље разуме, могу се идентификовати ефикасне противмере.

Хематолошке опасности

Микрогравитација утиче на црвена и бела крвна зрнца у телу. Први служе као транспортер кисеоника до ткива, а други као имунолошки систем који штити тело од инвазијских организама. Дакле, свака дисфункција може изазвати штетне ефекте. Из непознатих разлога, астронаути губе отприлике 7 до 17% масе црвених крвних зрнаца рано у лету. Чини се да овај губитак постаје плато у року од неколико месеци, враћајући се у нормалу 4 до 8 недеља након лета.

До сада, овај феномен није био клинички значајан, већ је био занимљив лабораторијски налаз. Међутим, постоји јасан потенцијал да овај губитак масе црвених крвних зрнаца буде веома озбиљна аберација. Забрињавајућа је могућност да би са веома дугим мисијама предвиђеним за двадесет први век, црвена крвна зрнца могла бити изгубљена убрзано иу далеко већим количинама. Ако би се то догодило, анемија би се могла развити до те мере да би се астронаут могао озбиљно разболети. Надамо се да то неће бити случај и да ће губитак црвених крвних зрнаца остати веома мали, без обзира на трајање мисије.

Поред тога, микрогравитација утиче на неколико компоненти система белих крвних зрнаца. На пример, постоји свеукупно повећање белих крвних зрнаца, углавном неутрофила, али смањење лимфоцита. Такође постоје докази да нека бела крвна зрнца не функционишу нормално.

До сада, упркос овим променама, ниједна болест није приписана овим променама белих крвних зрнаца. Није познато да ли ће дуга мисија изазвати даље смањење броја, као и даљу дисфункцију. Ако се то догоди, имунолошки систем тела би био угрожен, што би астронауте чинило веома подложним заразним болестима, а можда и онеспособљеним чак и због мање болести која би иначе била лако одбранила нормално функционисањем имунолошког система.

Као и код промена црвених крвних зрнаца, промене белих крвних зрнаца, барем на мисијама од приближно једне године, нису од клиничког значаја. Због потенцијалног ризика од озбиљне болести током лета или после лета, од кључне је важности да се наставе истраживања о ефектима микрогравитације на хематолошки систем.

Ендокринолошке опасности

Током свемирског лета, примећено је да постоји велики број промена течности и минерала у телу делом због промена у ендокрином систему. Генерално, долази до губитка укупних телесних течности, као и калцијума, калијума и калцијума. Прецизан механизам за ове појаве је избегао дефиницију, иако промене у различитим хормоналним нивоима нуде делимично објашњење. Да би се ствари додатно збуниле, лабораторијски налази су често недоследни међу астронаутима који су проучавани, што онемогућава разазнавање јединствене хипотезе о узроку ових физиолошких аберација. Упркос овој конфузији, ове промене нису изазвале познато оштећење здравља астронаута нити смањење перформанси у лету. Колики је значај ових ендокриних промена за веома дуг лет, као и могућност да оне могу бити претече веома озбиљних последица, није познато.

Захвале: Аутори би желели да одају признање раду Удружења ваздухопловних медицинских радника у овој области.

Назад

Наставници чине велики и растући сегмент радне снаге у многим земљама. На пример, преко 4.2 милиона радника класификовано је као предшколска установа преко наставника у средњим школама у Сједињеним Државама 1992. Поред наставника у учионици, у школама су запослени и други стручни и технички радници, укључујући раднике за чување и одржавање, медицинске сестре, раднике у ресторанима и механика.

Настава се традиционално не сматра занимањем које подразумева излагање опасним супстанцама. Сходно томе, спроведено је неколико студија о здравственим проблемима у вези са радом. Ипак, школски наставници и друго школско особље могу бити изложени широком спектру познатих физичких, хемијских, биолошких и других опасности на раду.

Загађење ваздуха у затвореном простору је важан узрок акутних болести код наставника. Главни извор загађења ваздуха у затвореном простору је неадекватно одржавање система грејања, вентилације и климатизације (ХВАЦ). Контаминација ХВАЦ система може изазвати акутна респираторна и дерматолошка обољења. Новоизграђене или реновиране школске зграде испуштају хемикалије, прашину и паре у ваздух. Други извори загађења ваздуха у затвореном простору су кровови, изолација, теписи, завесе и намештај, боје, заптивачи и друге хемикалије. Непоправљена оштећења воде, као што је прокишњавање крова, могу довести до раста микроорганизама у грађевинским материјалима и вентилационим системима и ослобађања биоаеросола који подједнако утичу на респираторне системе наставника и ученика. Контаминација школских зграда микроорганизмима може изазвати тешка здравствена стања као што су упала плућа, инфекције горњих дисајних путева, астма и алергијски ринитис.

Наставници који су специјализовани за одређене техничке области могу бити изложени специфичним професионалним опасностима. На пример, наставници уметности и заната се често сусрећу са разним хемикалијама, укључујући органске раствараче, пигменте и боје, метале и метална једињења, минерале и пластику (Россол 1990). Други уметнички материјали изазивају алергијске реакције. Изложеност многим од ових материјала је строго регулисана на индустријском радном месту, али не и у учионици. Наставници хемије и биологије раде са токсичним хемикалијама као што су формалдехид и друге биолошке опасности у школским лабораторијама. Наставници у радњи раде у прашњавим срединама и могу бити изложени високом нивоу дрвне прашине и материјала за чишћење, као и високим нивоима буке.

Настава је занимање које често карактерише висок степен стреса, изостанака и сагоревања. Постоји много извора стреса наставника, који могу варирати у зависности од нивоа разреда. Они укључују административне и наставне проблеме, напредовање у каријери, мотивацију ученика, величину разреда, сукоб улога и сигурност посла. Стрес такође може настати због суочавања са недоличним понашањем деце и евентуалним насиљем и оружјем у школама, поред физичких опасности или опасности по животну средину као што је бука. На пример, пожељни нивои звука у учионици су 40 до 50 децибела (дБ) (Силверстоне 1981), док је у једном истраживању неколико школа ниво звука у учионици био у просеку између 59 и 65 дБ (Орлоске и Леддо 1981). Наставници који су запослени на другом послу након посла или током лета могу бити изложени додатним опасностима на радном месту које могу утицати на учинак и здравље. Чињеница да већину наставника чине жене (три четвртине свих наставника у Сједињеним Државама су жене) поставља питање како двојна улога радника и мајке може утицати на здравље жена. Међутим, упркос уоченом високом нивоу стреса, стопа смртности од кардиоваскуларних болести код наставника била је нижа него у другим занимањима у неколико студија (Херлофф и Јарвхолм 1989), што би могло бити последица ниже преваленције пушења и мање конзумације алкохола.

Све је већа забринутост да нека школска окружења могу укључивати материјале који изазивају рак као што су азбест, електромагнетна поља (ЕМФ), олово, пестициди, радон и загађење ваздуха у затвореном (Регентс Адвисори Цоммиттее он Енвиронментал Куалити ин Сцхоолс 1994). Изложеност азбесту је посебна брига међу радницима на чувању и одржавању. Висока преваленција абнормалности повезаних са болестима повезаним са азбестом је документована код школских старатеља и запослених у одржавању (Андерсон ет ал. 1992). Пријављена је већа концентрација азбеста у ваздуху у одређеним школама него у другим зградама (Лее ет ал. 1992).

Поједине школске зграде изграђене су у близини високонапонских далековода, који су извори ЕМФ. Изложеност ЕМФ-у такође долази од видео дисплеја или изложеног ожичења. Прекомерна изложеност електромагнетном зрачењу је у неким студијама повезана са појавом леукемије, као и рака дојке и мозга (Савитз 1993). Други извор забринутости је изложеност пестицидима који се примењују за контролу ширења популација инсеката и штеточина у школама. Претпоставља се да остаци пестицида измерени у масном ткиву и серуму пацијената са карциномом дојке могу бити повезани са развојем ове болести (Волфф ет ал. 1993).

Велики број наставника који су жене довео је до забринутости о могућим ризицима од рака дојке. Необјашњиво повећање стопе рака дојке откривено је у неколико студија. Користећи потврде о смрти прикупљене у 23 државе у Сједињеним Државама између 1979. и 1987. године, пропорционални односи морталитета (ПМР) за рак дојке били су 162 за беле учитеље и 214 за црне наставнике (Рубин ет ал. 1993). Повећани ПМР за рак дојке такође су пријављени међу наставницима у Њу Џерсију и у области Портланд-Ванкувер (Росенман 1994; Мортон 1995). Иако ова повећања уочених стопа до сада нису била повезана ни са специфичним факторима животне средине нити са другим познатим факторима ризика за рак дојке, они су довели до повећане свести о раку дојке међу неким наставничким организацијама, што је резултирало кампањама скрининга и раног откривања.

Назад

Овај чланак описује основне здравствене и безбедносне проблеме повезане са употребом ласера, неонских скулптура и рачунара у уметности. Креативни уметници често раде веома интимно са технологијом, и то на експерименталне начине. Овај сценарио пречесто повећава ризик од повреда. Примарне бриге су за заштиту очију и коже, за смањење могућности електричног удара и за спречавање излагања токсичним хемикалијама.

Ласери

Ласерско зрачење може бити опасно за очи и кожу уметника и публике и директним гледањем и рефлексијом. Степен ласерске повреде је функција снаге. Већа је вероватноћа да ће ласери веће снаге изазвати озбиљне повреде и опасније рефлексије. Ласери су класификовани и означени од стране њиховог произвођача у класе И до ИВ. Ласери класе И не показују опасност од ласерског зрачења, а класа ИВ је веома опасна.

Уметници су у свом раду користили све класе ласера, а већина користи видљиве таласне дужине. Поред безбедносних контрола које се захтевају за било који ласерски систем, уметничке примене захтевају посебна разматрања.

У ласерским експонатима, важно је изоловати публику од директног контакта снопа и расејаног зрачења, коришћењем пластичних или стаклених кућишта и непрозирних граничника за зрак. За планетаријуме и друге светлосне емисије у затвореном простору, кључно је одржавати директан сноп или рефлектовано ласерско зрачење на нивоима класе И где је публика изложена. Нивои ласерског зрачења класе ИИИ или ИВ морају се држати на безбедној удаљености од извођача и публике. Типичне удаљености су 3 м када оператер контролише ласер и 6 м без континуиране контроле оператера. Писане процедуре су потребне за постављање, поравнање и тестирање ласера ​​класе ИИИ и ИВ. Потребне сигурносне контроле укључују упозорење пре укључивања ових ласера, кључеве контроле, сигурносне блокаде без грешке и дугмад за ручно ресетовање за ласере класе ИВ. За ласере класе ИВ треба носити одговарајуће ласерске наочаре.

Скенирајући ласерски уметнички дисплеји који се често користе у извођачким уметностима користе снопове који се брзо крећу и који су генерално безбеднији јер је трајање ненамерног контакта очију или коже са зраком кратко. Ипак, оператери морају применити заштитне мере како би осигурали да границе излагања неће бити прекорачене ако опрема за скенирање поквари. Спољни дисплеји не могу дозволити авионима да лете кроз опасне нивое снопа или осветљење са нивоом зрачења вишим од класе И високих зграда или особља у опреми високог домета.

Холографија је процес производње тродимензионалне фотографије објекта помоћу ласера. Већина слика се приказује ван осе од ласерског зрака, а гледање унутар снопа обично није опасност. Провидна витрина око холограма може помоћи у смањењу могућности повреда. Неки уметници стварају трајне слике из својих холограма, а многе хемикалије које се користе у процесу развоја су токсичне и њима се мора управљати ради превенције несрећа. То укључује пирогалну киселину, алкалије, сумпорне и бромоводоничне киселине, бром, парабензохинон и дихроматне соли. Доступне су безбедније замене за већину ових хемикалија.

Ласери такође имају озбиљне нерадиолошке опасности. Већина ласера ​​на нивоу перформанси користи високе напоне и амперажу, стварајући значајне ризике од струјног удара, посебно током фаза пројектовања и одржавања. Ласери за бојење користе токсичне хемикалије за активни медијум за ласерско коришћење, а ласери велике снаге могу да генеришу токсичне аеросоле, посебно када сноп удари у мету.

Неон Арт

Неонска уметност користи неонске цеви за производњу осветљених скулптура. Неонске рекламе за оглашавање су једна апликација. Производња неонске скулптуре укључује савијање оловног стакла до жељеног облика, бомбардовање евакуисане стаклене цеви високим напоном да би се уклониле нечистоће из стаклене цеви и додавање малих количина неонског гаса или живе. Висок напон се примењује на електроде запечаћене на сваком крају цеви да би се добио светлосни ефекат побуђивањем гасова заробљених у цеви. Да би се добио шири спектар боја, стаклена цев може бити обложена флуоресцентним фосфорима, који претварају ултраљубичасто зрачење из живе или неона у видљиву светлост. Високи напони се постижу коришћењем појачаних трансформатора.

Струјни удар је претња углавном када је скулптура повезана са својим бомбардујућим трансформатором како би се уклониле нечистоће из стаклене цеви, или са извором електричне енергије ради тестирања или приказа (слика 1). Електрична струја која пролази кроз стаклену цев такође изазива емисију ултраљубичастог светла које заузврат ступа у интеракцију са стаклом прекривеним фосфором и формира боје. Нека скоро ултраљубичаста зрачења (УВА) могу проћи кроз стакло и представљати опасност за очи онима у близини; стога треба носити наочаре које блокирају УВА.

Слика 1. Производња неонских скулптура која приказује уметника иза заштитне баријере.

Фред Тсцхида

Неки фосфори који облажу неонску цев су потенцијално токсични (нпр. једињења кадмијума). Понекад се жива додаје неонском гасу да би се створила посебно жива плава боја. Жива је веома токсична ако се удише и испарљива је на собној температури.

Живу треба додавати у неонску цев са великом пажњом и чувати у нераскидивим затвореним контејнерима. Уметник треба да користи послужавнике за задржавање просипања, а треба да буду доступни и комплети за изливање живе. Живу не треба усисавати, јер то може распршити маглу живе кроз издувне гасове усисивача.

Цомпутер Арт

Компјутери се користе у уметности у различите сврхе, укључујући сликање, приказивање скенираних фотографских слика, производњу графике за штампање и телевизију (нпр. кредити на екрану), и за разне анимиране и друге специјалне ефекте за филмове и телевизију. Ово последње је употреба компјутерске уметности која се брзо шири. Ово може довести до ергономских проблема, обично због задатака који се понављају и неудобно распоређених компоненти. Преовлађујуће тегобе су нелагодност у зглобовима, рукама, раменима и врату и проблеми са видом. Већина притужби је мање природе, али су могуће онеспособљајуће повреде као што су хронични тендинитис или синдром карпалног тунела.

Креирање помоћу рачунара често укључује дуге периоде манипулисања тастатуром или мишем, дизајнирање или фино подешавање производа. Важно је да корисници рачунара повремено праве паузу од екрана. Кратке, честе паузе су ефикасније од дугих сваких неколико сати.

Што се тиче правилног распореда компоненти и корисника, кључна су дизајнерска решења за правилно држање тела и визуелни комфор. Компоненте рачунарске радне станице треба да се лако прилагођавају различитим задацима и људима који су укључени.

Напрезање очију се може спречити тако што ћете правити периодичне визуелне паузе, спречити одсјај и рефлексију и поставити горњи део монитора тако да буде у висини очију. Проблеми са видом се такође могу избећи ако монитор има брзину освежавања од 70 Хз, тако да је треперење слике смањено.

Могуће су многе врсте ефеката зрачења. Емисије ултраљубичастог, видљивог, инфрацрвеног, радиофреквентног и микроталасног зрачења из рачунарског хардвера су генерално на или испод нормалног нивоа позадине. Могући здравствени ефекти таласа ниже фреквенције из електричних кола и електронских компоненти нису добро схваћени. Међутим, до данас, нема чврстих доказа који би идентификовали здравствени ризик од излагања електромагнетним пољима повезаним са компјутерским мониторима. Рачунарски монитори не емитују опасне нивое рендгенских зрака.

Назад