憑藉其在顱骨內的位置，聽覺系統通常可以很好地保護免受外部物理力的傷害。 但是，存在許多可能影響它的物理工作場所危害。 他們包括：

氣壓傷。 與咽鼓管功能障礙（未能平衡壓力）相關的氣壓突然變化（由於水下快速下降或上升，或飛機突然下降）可能導致鼓膜破裂並伴有疼痛和中耳和外耳出血. 在不太嚴重的情況下，拉伸膜會導致輕微到嚴重的疼痛。 聽力會暫時受損（傳導性損失），但一般而言，創傷的病程是良性的，功能完全恢復。

振動。 同時暴露於振動和噪聲（連續或衝擊）不會增加感音神經性聽力損失的風險或嚴重程度； 然而，患有手臂振動綜合症 (HAVS) 的工人的發病率似乎有所增加。 當這些工人的手指或腳趾出現血管痙攣（雷諾現象）時，推測耳蝸循環會受到反射性交感神經痙攣的影響。

次聲波和超聲波。 來自這兩種來源的聲能通常是人類聽不見的。 常見的超聲波源，例如噴氣發動機、高速牙鑽、超聲波清潔器和攪拌器，都會發出可聽見的聲音，因此超聲波對暴露對象的影響不易察覺。 它被認為在 120 分貝以下是無害的，因此不太可能導致 NIHL。 同樣，低頻噪音相對安全，但強度高（119-144 dB）時，可能會造成聽力損失。

“焊工的耳朵”。 熱火花可能會穿透外耳道到達鼓膜，將其燒毀。 這會導致急性耳痛，有時還會導致面神經麻痺。 輕微燒傷不需要治療，而在更嚴重的情況下，可能需要對膜進行手術修復。 通過正確定位焊工頭盔或佩戴耳塞可以避免風險。

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平衡系統功能

輸入

身體在空間中的方向和運動的感知和控制是通過一個系統實現的，該系統涉及三個來源的同時輸入：視覺、內耳中的前庭器官以及提供體感或“本體感受”的肌肉、關節和皮膚中的傳感器有關身體運動和與環境的身體接觸的信息（圖 1）。 綜合輸入被整合到中樞神經系統中，中樞神經系統產生適當的行動來恢復和維持平衡、協調和健康。 系統任何部分的補償失敗都可能導致不安、頭暈和不穩定，從而產生症狀和/或跌倒。

圖 1. 平衡系統主要元素的概述

前庭系統直接記錄頭部的方向和運動。 前庭迷路是位於內耳的微小骨結構，包括 半規管 充滿液體（內淋巴）和 耳石 （圖6）。 三個半規管成直角定位，以便可以在三個可能的角運動平面中的每一個中檢測加速度。 在轉頭過程中，內淋巴在耳道內的相對運動（由慣性引起）導致 纖毛 從感覺細胞投射，誘導這些細胞的神經信號發生變化（圖 2）。 耳石含有重晶體（耳石) 響應頭部位置相對於重力和線性加速或減速的變化，再次彎曲纖毛，從而改變它們所附著的感覺細胞的信號。

圖 2. 前庭迷路示意圖。

圖 3. 頭部九十度（向前）傾斜的生物力學效應示意圖。

整合

平衡系統內的中央互連極其複雜； 來自雙耳前庭器官的信息與來自視覺和腦幹、小腦和皮層內不同層級的體感系統的信息相結合 (Luxon 1984)。

產量

這種綜合信息不僅為定向和自我運動的有意識感知提供了基礎，而且還通過所謂的前庭眼反射和前庭脊髓反射，為眼球運動和姿勢的前意識控制提供了基礎。 前庭眼反射的目的是通過在相反方向上用等效的眼球運動自動補償頭部運動，從而在頭部運動期間保持穩定的視覺注視點 (Howard 1982)。 前庭脊髓反射有助於姿勢穩定性和平衡（Pompeiano 和 Allum 1988）。

平衡系統功能障礙

在正常情況下，來自前庭、視覺和體感系統的輸入是一致的，但如果平衡系統的不同感覺輸入之間出現明顯的不匹配，結果是主觀上的頭暈、迷失方向或運動錯覺感。 如果頭暈持續時間長或嚴重，還會伴有噁心、出冷汗、臉色蒼白、乏力甚至嘔吐等繼發症狀。 眼球運動和姿勢的反射控制中斷可能導致視覺圖像模糊或閃爍，行走時傾向於轉向一側，或搖搖欲墜和跌倒。 由平衡系統功能障礙引起的定向障礙的醫學術語是“眩暈”，這可能是由任何有助於平衡的感覺系統紊亂或中樞整合錯誤引起的。 每年只有 1% 或 2% 的人因眩暈而去看醫生，但隨著年齡的增長，頭暈和失衡的發生率急劇上升。 “暈動病”是一種由人工環境條件引起的迷失方向的形式，我們的平衡系統還沒有進化來應對這些條件，例如汽車或船的被動運輸 (Crampton 1990)。

前庭性眩暈的原因

前庭功能障礙最常見的原因是感染（前庭 迷路炎 or 神經元炎）， 良性位置陣發性眩暈 (BPPV) 主要由一側躺著觸發。 反復發作的嚴重眩暈伴有聽力喪失和單耳噪音（耳鳴）是一種典型的綜合徵，稱為 梅尼埃病. 前庭損傷也可能由中耳疾病（包括細菌性疾病、外傷和膽脂瘤）、耳毒性藥物（應僅在醫療緊急情況下使用）和頭部損傷引起。

眩暈的非前庭周圍性原因

許多臨床醫生認為，頸部疾病可能會改變與頭部運動相關的體感信息或乾擾前庭系統的血液供應，從而導致眩暈。 常見的病因包括揮鞭傷和關節炎。 有時，不穩定與腳和腿的感覺喪失有關，這可能是由糖尿病、酗酒、維生素缺乏、脊髓損傷或許多其他疾病引起的。 有時，頭暈或環境幻覺的起源可以追溯到視覺輸入的某種失真。 異常的視覺輸入可能是由眼部肌肉無力引起的，或者可能是在適應強力鏡片或雙焦點眼鏡時出現的。

眩暈的主要成因

雖然大多數眩暈病例可歸因於外周（主要是前庭）病變，但定向障礙的症狀可能是由腦幹、小腦或皮質受損引起的。 中樞功能障礙引起的眩暈幾乎總是伴有中樞神經系統疾病的一些其他症狀，例如面部或四肢疼痛、刺痛或麻木感、說話或吞嚥困難、頭痛、視覺障礙以及運動失控或喪失的意識。 眩暈更常見的中樞原因包括大腦供血障礙（從偏頭痛到中風）、癲癇、多發性硬化症、酒精中毒，偶爾還有腫瘤。 暫時性頭暈和失衡是大量藥物的潛在副作用，包括廣泛使用的鎮痛藥、避孕藥和用於控制心血管疾病、糖尿病和帕金森病的藥物，尤其是中樞作用藥物，如興奮劑、鎮靜劑、抗驚厥藥、抗抑鬱劑和鎮定劑（Ballantyne 和 Ajodhia 1984）。

診斷和治療

所有眩暈病例都需要就醫，以確保發現可能導致眩暈的（相對不常見的）危險情況並給予適當的治療。 可以在短期內給予藥物以緩解急性眩暈的症狀，在極少數情況下可能需要手術。 然而，如果眩暈是由前庭疾病引起的，隨著中樞整合器適應前庭輸入模式的改變，症狀通常會隨著時間的推移而消退——就像持續暴露在波浪運動中的水手逐漸獲得他們的“海腿”一樣”。 要做到這一點，必須繼續進行刺激平衡系統的劇烈運動，即使這些運動最初會引起頭暈和不適。 由於眩暈的症狀令人恐懼和尷尬，因此患者可能需要物理治療和心理支持來對抗限制其活動的自然傾向（Beyts 1987；Yardley 1994）。

工作場所的眩暈

風險因素

頭暈和迷失方向可能會變成慢性，是接觸有機溶劑的工人的常見症狀； 此外，即使沒有經歷過主觀頭暈的人，長期接觸也會導致平衡系統功能障礙的客觀跡象（例如，前庭眼反射控制異常）（Gyntelberg 等人，1986 年；Möller 等人，1990 年）。 飛行或潛水時遇到的壓力變化會導致前庭器官受損，從而導致需要立即治療的突然眩暈和聽力損失 (Head 1984)。 有一些證據表明噪聲引起的聽力損失可能伴隨前庭器官的損傷 (van Dijk 1986)。 長時間在電腦屏幕前工作的人有時會抱怨頭暈； 其原因尚不清楚，儘管它可能與頸部僵硬和移動視覺輸入的結合有關。

職業困難

意外的眩暈發作，例如梅尼埃病，可能會給從事高處工作、駕駛、操作危險機械或負責他人安全的人帶來問題。 暈車的易感性增加是平衡系統功能障礙的常見影響，可能會影響旅行。

結論

平衡由複雜的多感覺系統維持，因此定向障礙和不平衡可能由多種病因引起，特別是任何影響前庭系統或定向感知信息集中整合的情況。 在沒有中樞神經損傷的情況下，平衡系統的可塑性通常可以使個體適應周圍的定向障礙原因，無論這些是改變前庭功能的內耳疾病，還是引起暈動病的環境。 然而，頭暈的發作往往是不可預測的、令人震驚和致殘的，可能需要康復來恢復信心和幫助平衡功能。

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眼睛的解剖學

眼睛是一個球體 (Graham et al. 1965; Adler 1992)，直徑大約為 20 毫米，由六塊外部（眼部）肌肉固定在眼眶內，這些肌肉移動附著在鞏膜上的眼睛，其外壁（圖1）。 在前面，鞏膜被 角膜， 這是透明的。 在內腔的角膜後面是 鳶尾花， 它調節瞳孔的直徑，即光軸通過的空間。 前房後部由雙凸面晶體形成 鏡片，其曲率由附在鞏膜前部和後部的脈絡膜上的睫狀肌決定，脈絡膜排列在後房中。 後房充滿了 玻璃體液- 透明的凝膠狀液體。 脈絡膜，即後房的內表面，是黑色的，以防止內部光線反射干擾視力。

圖 1. 眼睛的示意圖。

眼皮 有助於維持由淚腺產生的淚膜，保護眼睛的前表面。 眨眼有助於淚液擴散並排入淚道，淚道在鼻腔中排空。 眨眼頻率在人體工程學中被用作測試，其變化很大，具體取決於所進行的活動（例如，閱讀時速度較慢）以及照明條件（眨眼頻率隨著照明的增加而降低） ).

前房包含兩塊肌肉： 虹膜括約肌， 使瞳孔收縮，而 擴張器， 這擴大了它。 當強光射向正常眼睛時，瞳孔會收縮（瞳孔反射）。 它也會在查看附近的物體時收縮。

視網膜 有幾個內層神經細胞和一個含有兩種類型的光感受器細胞的外層， 棒 錐體. 因此，光通過神經細胞到達視桿細胞和視錐細胞，在那裡，以一種尚不清楚的方式，它在神經細胞中產生衝動，這些衝動沿著視神經傳遞到大腦。 視錐細胞數量為四五百萬，負責感知明亮的圖像和顏色。 它們集中在視網膜的內部，最密集的是 中央凹，視網膜中央的一個小凹陷，那裡沒有視桿細胞，也是視力最敏銳的地方。 借助分光光度法，確定了三種類型的視錐細胞，其吸收峰為黃色、綠色和藍色區域，代表了顏色感。 80 到 100 億個視桿細胞向視網膜周邊越來越多，對暗光（夜視）敏感。 它們還在黑白視覺和運動檢測中發揮重要作用。

神經纖維連同滋養視網膜的血管穿過脈絡膜，三層的中間形成後房壁，並在稍微偏離中心的點處作為視神經離開眼睛，其中，因為那裡沒有光感受器，所以被稱為“盲點”。

視網膜血管是唯一可以直接觀察到的動脈和靜脈，可以通過將光引導穿過瞳孔並使用檢眼鏡聚焦其圖像（也可以拍攝圖像）來觀察。 這種視網膜鏡檢查是常規醫學檢查的一部分，對於評估動脈硬化、高血壓和糖尿病等疾病的血管成分很重要，這些疾病可能導致視網膜出血和/或滲出物，從而導致視野缺陷。

對工作很重要的眼睛特性

住宿機制

在正視（正常）眼中，當光線穿過角膜、瞳孔和晶狀體時，它們會聚焦在視網膜上，產生倒像，並被大腦中的視覺中心反轉。

當看遠處的物體時，晶狀體變平。 當觀察附近的物體時，晶狀體通過將睫狀肌擠壓成更橢圓、凸起的形狀來調節（即增加其度數）。 同時，虹膜收縮瞳孔，通過減少系統的球差和色差，增加景深來提高圖像質量。

在雙眼視覺中，調節必然伴隨著雙眼的比例會聚。

視野和注視範圍

視野（靜止時眼睛所覆蓋的空間）在水平面（朝向鼻子的一側縮小得更多）和垂直面（由眼眶上緣限制）中的解剖學障礙物限制。 在雙目視覺中，水平視野約為 180 度，垂直視野為 120 至 130 度。 在白天視覺中，大多數視覺功能在視野周邊減弱； 相反，運動的感知得到改善。 在夜視中，視野中心的敏銳度有相當大的損失，如上所述，視桿細胞數量較少。

由於眼睛、頭部和身體的活動性，注視範圍超出了視野； 在工作活動中，重要的是注視領域。 視野縮小的原因，無論是解剖學的還是生理學的，都有很多：瞳孔變窄； 鏡片的不透明度； 視網膜、視覺通路或視覺中心的病理狀況； 被感知目標的亮度； 用於矯正或保護的眼鏡框； 要感知的目標的運動和速度； 和別的。

視力

“視力 (VA) 是區分視野中物體細節的能力。 它是根據受試者可以正確識別的測試對象的某些關鍵方面的最小尺寸來指定的”（Riggs，in Graham et al. 1965）。 良好的視力是分辨細節的能力。 視敏度定義了空間辨別力的極限。

物體的視網膜大小不僅取決於它的物理尺寸，還取決於它與眼睛的距離； 因此，它以視角表示（通常以弧分錶示）。 視力是這個角度的倒數。

Riggs (1965) 描述了幾種類型的“敏銳度任務”。 在臨床和職業實踐中，要求被試命名測試對象並定位其某些細節的識別任務是最常用的。 為方便起見，在眼科中，視力是相對於稱為“正常”的值使用顯示一系列不同大小的物體的圖表進行測量的； 必須在標準距離觀看它們。

在臨床實踐中，Snellen 視力表是使用最廣泛的遠視力測試； 使用了一系列測試對象，其中字符的大小和寬形狀被設計為在標準距離處對向 1 分鐘的角度，該標準距離因國家/地區而異（在美國，圖表和測試人員之間為 20 英尺） ; 在大多數歐洲國家，6 米）。 因此，正常的 Snellen 分數是 20/20。 還提供了在更遠距離形成 1 分弧角的更大測試對象。

個人的視力由關係式 VA = D¢/D 給出，其中 D¢ 是標準觀看距離，D 是個人正確識別的最小測試對象與 1 分弧角的距離。 例如，如果一個人在 20 英尺的觀看距離內只能識別出在 30 英尺處呈 20 分角度的物體，則他或她的視聽度為 1/30。

在驗光實踐中，對象通常是字母表中的字母（或熟悉的形狀，對於文盲或兒童）。 然而，當重複測試時，圖表應顯示無法學習的字符，這些字符的差異識別不涉及教育和文化特徵。 這就是為什麼現在國際上推薦使用 Landolt 環的原因之一，至少在科學研究中是這樣。 Landolt 環是帶有間隙的圓圈，其方向位置必須由受試者識別。

除了老年人或那些有調節缺陷（老花眼）的人，遠近視力彼此平行。 大多數工作都需要良好的遠視力（無調節）和良好的近視力。 不同類型的 Snellen 圖表也可用於近視力（圖 2 和 3）。 這張特殊的 Snellen 圖表應該放在離眼睛 16 英寸（40 厘米）的地方； 在歐洲，對於 30 厘米的閱讀距離（閱讀報紙的適當距離）也有類似的圖表。

圖 2. Snellen 圖表示例：Landolt 環（小數值的敏銳度（未指定讀取距離））。

圖 3. Snellen 圖表示例：用於測量近視力 (40 cm) 的 Sloan 字母（以十進制值和等效距離表示的敏銳度）。

然而，隨著視覺顯示單元 VDU 的廣泛使用，人們對職業健康越來越感興趣，以在更遠的距離（60 至 70 厘米，根據 Krueger（1992 年）的說法）測試操作員，以便正確糾正 VDU 操作員。

視力測試儀和視力篩查

對於職業實踐，市場上有多種類型的視覺測試儀，它們具有相似的功能； 它們被命名為 Orthorater、Visiotest、Ergovision、Titmus Optimal C Tester、C45 Glare Tester、Mesoptometer、Nyctometer 等。

他們很小; 它們獨立於測試室的照明，有自己的內部照明； 他們提供多項測試，例如遠近雙眼和單眼視力（大多數時候是無法學習的字符），還有深度知覺、粗略顏色辨別力、肌肉平衡等。 可以測量近距離視力，有時用於測試對象的近距離和中距離。 最新的這些設備廣泛使用電子設備為不同的測試提供自動書寫的分數。 此外，經過一些培訓後，非醫務人員也可以操作這些儀器。

視力測試儀的設計目的是對工人進行招聘前篩選，或者有時在以後進行測試，同時考慮到他們工作場所的視覺要求。 表 1 顯示了在使用一種特定的測試設備時完成從不熟練到高度熟練的活動所需的視力水平（Fox，在 Verriest 和 Hermans 1976 年）。

表 1. 使用 Titmus Optimal C Tester 時不同活動的視覺要求，帶校正

第一類：辦公室工作

每隻眼睛的遠視力為 20/30（雙眼視力為 20/25）

每隻眼睛近 VA 20/25（雙眼視力為 20/20）

第 2 類：精密機械的檢驗和其他活動

每隻眼睛的遠視視力為 20/35（雙眼視力為 20/30）

每隻眼睛近 VA 20/25（雙眼視力為 20/20）

第 3 類：移動機械操作員

每隻眼睛的遠視視力為 20/25（雙眼視力為 20/20）

每隻眼睛近 VA 20/35（雙眼視力為 20/30）

第 4 類：機床操作

每隻眼睛的遠近 VA 20/30（雙眼視覺為 20/25）

第 5 類：非技術工人

每隻眼睛的遠視視力為 20/30（雙眼視力為 20/25）

每隻眼睛近 VA 20/35（雙眼視力為 20/30）

第 6 類：工頭

每隻眼睛的遠視視力為 20/30（雙眼視力為 20/25）

每隻眼睛近 VA 20/25（雙眼視力為 20/20）

資料來源：根據 Fox 在 Verriest 和 Hermans 1975 中的說法。

製造商建議員工在佩戴矯正眼鏡時進行測量。 然而，Fox (1965) 強調這樣的程序可能會導致錯誤的結果——例如，測試工人所戴的眼鏡與當前測量的時間相比太舊； 或鏡片可能因暴露於灰塵或其他有毒物質而磨損。 人們帶著錯誤的眼鏡來到測試室的情況也很常見。 因此，Fox (1976) 建議，如果“遠距離和近距離的矯正視力未提高到 20/20 水平，則應轉診給眼科醫生，以根據員工當前的工作需要進行適當的評估和驗光” . 視力測試儀的其他不足將在本文後面提到。

影響視力的因素

VA 在結構上遇到了它的第一個限制 視網膜. 在白天的視力中，它可能會在中央凹處超過 10/10ths，並且可能會隨著離開視網膜中心幾度而迅速下降。 在夜視中，中心的敏銳度非常差或為零，但由於視錐細胞和視桿細胞的分佈，在外圍可能達到十分之一（圖 4）。

圖 4. 與相應視野中的相對視力相比，視網膜中視錐細胞和視桿細胞的密度。

瞳孔直徑 以復雜的方式作用於視覺表現。 放大時，瞳孔允許更多光線進入眼睛並刺激視網膜； 由於光的衍射造成的模糊被最小化。 然而，較窄的瞳孔會減少上述鏡頭像差的負面影響。 一般而言，瞳孔直徑為 3 至 6 毫米有利於清晰的視力。

多虧了這個過程 適應 人類有可能在月光下和在充足的陽光下一樣看東西，即使光照度相差 1 到 10,000,000。 視覺靈敏度是如此之廣，以至於發光強度以對數標度繪製。

進入黑暗的房間時，我們首先完全失明； 然後我們周圍的物體變得可感知。 隨著光照水平的增加，我們從視桿主導的視覺轉變為視錐主導的視覺。 伴隨的靈敏度變化被稱為 浦肯野 轉移。 暗適應視網膜主要對低亮度敏感，但其特徵是沒有色覺和空間分辨率差（低 VA）； 適應光的視網膜對低光度不是很敏感（物體必須被很好地照亮才能被感知），但其特點是具有高度的空間和時間分辨率以及色覺。 在強光刺激引起的脫敏之後，眼睛按照典型的進程恢復其敏感性：首先是涉及視錐細胞和日光或明視適應的快速變化，隨後是涉及視桿細胞和夜間或暗視適應的較慢階段； 中間區域涉及暗光或中間適應。

在工作環境中，夜間適應幾乎不相關，除了在黑暗的房間里活動和夜間駕駛（儘管前燈在路上的反射總是會帶來一些光線）。 簡單的日光適應在工業或辦公活動中最常見，由自然光或人工照明提供。 然而，現在強調VDU工作，很多工人喜歡在昏暗的燈光下操作。

在職業實踐中，在選擇最合適的工作場所設計時，人群的行為尤為重要（與個人評估相比）。 一項針對日內瓦 780 名辦公室工作人員的研究結果（Meyer 等人，1990 年）表明，當照明條件發生變化時，敏銳度水平的百分比分佈會發生變化。 可以看出，一旦適應了日光，大多數被測工人（經過視力矯正）都達到了相當高的視力； 一旦周圍的照明水平降低，平均 VA 就會降低，但結果也會更加分散，有些人的表現會很差； 當昏暗的光線伴隨著一些令人不安的眩光源時，這種趨勢會加劇（圖 5）。 換句話說，很難根據受試者在最佳日光條件下的得分來預測他或她在昏暗光線下的行為。

圖 5. 被測上班族視力的百分比分佈。

強光. 當眼睛從黑暗區域轉向明亮區域並再次返回時，或者當對象注視燈或窗戶片刻時（照度從 1,000 到 12,000 cd/m²)，適應的變化涉及視野的有限區域（局部適應）。 禁用眩光後的恢復時間可能會持續幾秒鐘，具體取決於照明水平和對比度（Meyer 等人，1986 年）（圖 6）。

圖 6. 暴露於眩光之前和之後感知 Landolt 環間隙的響應時間：適應昏暗光線。

殘像。 局部不適應通常伴隨著亮點的連續圖像，有色或無色，這會產生面紗或掩蔽效果（這是連續圖像）。 為了更好地理解某些視覺現象，對殘像進行了非常廣泛的研究（Brown in Graham et al. 1965）。 視覺刺激停止後，效果會持續一段時間； 例如，這種持久性解釋了為什麼面對閃爍的光時可能會出現連續光的感知（見下文）。 如果閃爍的頻率足夠高，或者在夜間看車時，我們會看到一道光。 這些殘像是在黑暗中觀看有光點時產生的； 它們也由彩色區域產生，留下彩色圖像。 這就是為什麼 VDU 操作員在長時間注視屏幕然後將眼睛移向房間中的另一個區域後可能會暴露在清晰的殘像中的原因。

殘像非常複雜。 例如，一項關於殘像的實驗發現，在觀察的最初幾秒內，一個藍點呈白色，然後在 30 秒後呈粉紅色，然後在一兩分鐘後呈鮮紅色。 另一項實驗表明，橙紅色區域暫時呈現粉紅色，然後在 10 到 15 秒內從橙色和黃色變為亮綠色，並在整個觀察過程中保持不變。 當注視點移動時，殘像通常也會移動（Brown in Graham et al. 1965）。 這種影響可能會讓使用 VDU 的人感到非常不安。

眩光源發出的漫射光也有減少 物體/背景對比 （面紗效應），從而降低視力（失能眩光）。 眼科專家還描述了不舒適的眩光，它不會降低視力但會導致不舒服甚至疼痛的感覺 (IESNA 1993)。

工作場所的照明水平必須適應任務所需的水平。 如果只需要在穩定的光度環境中感知形狀，弱光照可能就足夠了； 但是，一旦涉及到需要提高敏銳度的細節問題，或者如果工作涉及顏色辨別，就必須顯著提高視網膜照明度。

表 2 給出了不同行業中一些工作站照明設計的推薦照度值 (IESNA 1993)。

表2. 部分工作站照明設計的推薦照度值

資料來源：IESNA 1993。

工作場所亮度對比和空間分佈。 從人體工程學的角度來看，測試對象、其直接背景和周圍區域的亮度之間的比率已得到廣泛研究，並且針對任務的不同要求提供了關於該主題的建議（參見 Verriest 和 Hermans 1975；Grandjean 1987）。

對象背景對比度目前由公式定義（L_f -L_o)/L_f，其中 L_o 是物體的亮度和 L_f 背景的亮度。 因此它在 0 到 1 之間變化。

如圖 7 所示，視力隨著照明水平（如前所述）和物體背景對比度的增加而增加（Adrian 1993）。 這種影響在年輕人中尤為明顯。 因此，大的淺色背景和深色物體提供最佳效率。 然而，在現實生活中，對比永遠達不到統一。 例如，當在白紙上打印黑色字母時，物體與背景的對比度僅為 90% 左右。

圖 7. 對於四個對比度值，在接受增加照明的背景上感知到的深色物體的視敏度之間的關係。

在最有利的情況下——即在正面呈現（淺色背景上的深色字母）——敏銳度和對比度是相關聯的，因此可以通過影響一個或另一個因素來提高可見度——例如，增加字母的大小或者他們的黑暗，如 Fortuin 的表格（在 Verriest 和 Hermans 1975 中）。 當視頻顯示單元出現在市場上時，字母或符號在屏幕上呈現為深色背景上的光點。 後來，開發了在淺色背景上顯示深色字母的新屏幕。 進行了許多研究以驗證此演示文稿是否改善了視力。 大多數實驗的結果毫無疑問地強調，在淺色背景上閱讀深色字母時，視力會提高； 當然，黑暗的屏幕有利於眩光源的反射。

功能視野由眼睛在工作崗位上實際感知的表面光度與周圍區域的光度之間的關係定義。 必須注意不要在視野中產生太大的光度差異； 根據所涉及表面的大小，會發生整體或局部適應性變化，這會導致執行任務時感到不適。 此外，人們認識到，為了獲得良好的性能，現場的對比度必須使任務區域比其周圍環境更亮，而遠處的區域更暗。

對象的呈現時間。 檢測物體的能力直接取決於進入眼睛的光量，這與物體的發光強度、物體的表面質量和物體出現的時間有關（這在速視顯示測試中已知）。 當呈現持續時間少於 100 至 500 毫秒時，敏銳度會降低。

眼睛或目標的運動。 尤其是當眼睛跳動時，性能會下降； 儘管如此，為了獲得最大分辨率，並不需要圖像的整體穩定性。 但已經表明，建築工地機器或拖拉機等振動會對視力產生不利影響。

複視。 雙眼視力比單眼視力高。 雙眼視覺需要光軸在被觀察的物體處相遇，這樣圖像就會落在每隻眼睛視網膜的相應區域。 這可以通過外部肌肉的活動來實現。 如果外部肌肉的協調失敗，可能會出現或多或少的短暫圖像，例如過度視覺疲勞，並可能引起煩人的感覺（Grandjean 1987）。

簡而言之，眼睛的辨別力取決於要感知的物體類型和測量物體的發光環境； 在醫療諮詢室，條件是最佳的：高物體背景對比度、直接日光適應、邊緣銳利的字符、無時間限制的物體呈現和一定的信號冗餘（例如，幾個相同大小的字母在一張紙上）斯內倫圖）。 此外，為診斷目的確定的視力是在沒有調節疲勞的情況下的最大且獨特的操作。 因此，臨床敏銳度對於在工作中獲得的視覺表現來說是一個很差的參考。 更重要的是，良好的臨床敏銳度並不一定意味著在工作中沒有不適，個人視覺舒適的條件很少達到。 在大多數工作場所，正如 Krueger (1992) 所強調的那樣，要感知的對像是模糊的且對比度低，背景亮度不均勻地分散，許多眩光源產生遮蔽和局部適應效應等。 根據我們自己的計算，例如，在 VDU 工作中，臨床結果對遇到的視覺疲勞的數量和性質沒有太大的預測價值。 測量條件更接近任務要求的更現實的實驗室設置做得更好（Rey 和 Bousquet 1990；Meyer 等人 1990）。

Krueger (1992) 聲稱眼科檢查在職業健康和人體工程學中並不適合，應該開發或擴展新的測試程序，並且應該為職業從業者提供現有的實驗室設置，這是正確的。

浮雕視覺，立體視覺

雙目視覺 允許通過將兩隻眼睛接收到的圖像合成來獲得單個圖像。 這些圖像之間的類比引起了構成深度感和浮雕感的基本機制的積極合作。 雙目視覺具有擴大視場、提高視覺性能、緩解疲勞和增強抗眩光和眩目的附加特性。

當雙眼融合不充分時，眼疲勞可能會提早出現。

沒有達到雙眼視覺在欣賞相對較近的物體的浮雕時的效率，浮雕的感覺和深度的感知仍然是可能的 單眼視覺 通過不需要雙眼視差的現象。 我們知道物體的大小是不變的； 這就是為什麼表觀大小在我們對距離的評價中起著重要作用的原因； 因此，小尺寸的視網膜圖像會給遠處物體的印象，反之亦然（表觀尺寸）。 近處的物體往往會隱藏更遠的物體（這稱為插入）。 兩個物體中較亮的一個，或顏色更飽和的那個，似乎離得更近。 周圍環境也起了一定作用：更遠的物體消失在霧中。 兩條平行線似乎在無窮遠處相交（這就是透視效果）。 最後，如果兩個目標以相同的速度運動，視網膜位移速度較慢的目標會顯得離眼睛較遠。

事實上，單眼視覺在大多數工作情況下並不構成主要障礙。 對象需要習慣視野的變窄以及物體的圖像可能落在盲點上的相當罕見的可能性。 （在雙眼視覺中，同一圖像永遠不會同時落在雙眼的盲點上。）還應該注意的是，良好的雙眼視覺不一定伴隨著立體（立體）視覺，因為這也取決於復雜的神經系統過程。

由於所有這些原因，關於工作中需要立體視覺的規定應該被廢除，取而代之的是眼科醫生對個人進行徹底檢查。 儘管如此，此類規定或建議仍然存在，並且立體視覺對於起重機駕駛、珠寶工作和切割工作等任務來說是必需的。 但是，我們應該記住，新技術可能會深刻改變任務的內容； 例如，現代計算機化機床對立體視覺的要求可能沒有以前認為的那麼高。

據，直到...為止 駕駛 就此而言，各國的規定不一定大同小異。 在表 3（背面）中，提到了法國對駕駛輕型或重型車輛的要求。 美國醫學協會指南是美國讀者的適當參考。 Fox (1973) 提到，對於 1972 年的美國交通部，商用機動車司機的遠視視力至少應為 20/40，無論是否佩戴矯正眼鏡； 每隻眼睛至少需要 70 度的視野。 當時還需要能夠識別交通信號燈的顏色，但今天在大多數國家，交通信號燈不僅可以通過顏色來區分，還可以通過形狀來區分。

表 3. 法國駕駛執照的外觀要求

眼球運動

描述了幾種類型的眼球運動，其目的是讓眼睛利用圖像中包含的所有信息。 固定係統使我們能夠將物體保持在中央凹感受器的水平位置，在那裡它可以在視網膜區域以最高的分辨率進行檢查。 然而，眼睛經常受到微動（震顫）的影響。 掃視 （特別是在閱讀期間研究）是有意引起的快速運動，其目的是將目光從靜止物體的一個細節轉移到另一個細節； 大腦將這種意想不到的運動感知為圖像在視網膜上的運動。 這種運動錯覺在中樞神經系統或前庭器官的病理條件下得到滿足。 當涉及跟踪相對較小的物體時，搜索動作部分是自願的，但當涉及到非常大的物體時，搜索動作就變得相當不可抑制。 抑製圖像（包括抽搐）的幾種機制允許視網膜準備接收新信息。

運動錯覺 發光點或靜止物體的（自動運動），例如河道上的橋樑的運動，可以通過視網膜暫留和視覺條件來解釋，而這些條件並沒有整合到我們的中央參考系統中。 連續效應可能僅僅是對發光信息的簡單解釋錯誤（有時在工作環境中有害）或導致嚴重的植物神經紊亂。 靜態圖形造成的錯覺是眾所周知的。 本章其他地方討論了閱讀運動。

閃爍融合和德朗格曲線

當眼睛暴露於一連串的短刺激時，它首先經歷閃爍，然後隨著頻率的增加，有穩定光度的印象：這就是 臨界聚變頻率. 如果刺激光以正弦曲線方式波動，則受檢者可能會經歷臨界頻率以下所有頻率的融合，因為此光的調製水平會降低。 然後所有這些閾值可以通過 de Lange 首次描述的曲線連接起來，並且可以在改變刺激的性質時改變：當閃爍區域的亮度降低或者如果閃爍區域之間的對比度降低時，曲線將被壓低周圍閃爍點減少； 在視網膜病變或顱外傷後遺症中可以觀察到類似的曲線變化 (Meyer et al. 1971)（圖 8）。

圖 8. 43 名顱外傷患者和 57 名對照組（虛線）的閃爍融合曲線連接間歇性發光刺激的頻率及其在閾值處的調製幅度（德朗格曲線）、平均值和標準差。

因此，當聲稱根據工作引起的視覺疲勞來解釋臨界閃爍融合的下降時，必須謹慎。

職業實踐應該更好地利用閃爍光來檢測小的視網膜損傷或功能障礙（例如，在處理輕微的中毒時可以觀察到曲線的增強，然後在中毒變得更嚴重時下降）； 這種不改變視網膜適應性且不需要眼睛矯正的測試程序對於治療期間和治療後功能恢復的隨訪也非常有用（Meyer 等人，1983 年）（圖 9）。

圖 9. 吸收乙胺丁醇的年輕人的 De Lange 曲線； 治療效果可以通過比較受試者治療前後的閃爍敏感度來推斷。

色覺

顏色的感覺與視錐細胞的活動有關，因此僅存在於日光（光照範圍）或中間（中光範圍）適應的情況下。 為了使顏色分析系統發揮令人滿意的作用，感知物體的照度必須至少為 10 cd/m². 一般來說，三種色源，即所謂的原色——紅、綠、藍——足以再現整個光譜的色感。 此外，觀察到在兩種相互增強的顏色之間引起顏色對比的現象：綠-紅對和黃-藍對。

色覺的兩種理論， 三原色 和 雙色的, 不排他； 第一個似乎適用於視錐細胞的水平，第二個似乎適用於視覺系統的更中心水平。

要理解有色物體在發光背景下的感知，需要使用其他概念。 事實上，不同類型的輻射可能會產生相同的顏色。 為了忠實地再現給定的顏色，因此有必要知道光源的光譜組成和顏料的反射光譜。 照明專家使用的色彩再現指數允許選擇適合要求的熒光燈管。 我們的眼睛已經發展出一種能力，可以檢測通過改變其光譜分佈而獲得的表面色調的非常細微的變化； 由單色光混合重現的光譜顏色（人眼可以分辨超過 200 種）僅代表可能的顏色感覺的一小部分。

因此，不應誇大工作環境中色覺異常的重要性，除非在檢查產品外觀等活動中，例如，對於裝飾者和類似人員，必須正確識別顏色。 此外，即使在電工工作中，尺寸和形狀或其他標記也可以代替顏色。

色覺異常可能是先天性或後天性（退化）。 在異常的三鉻酸鹽中，這種變化可能會影響基本的紅色感覺（道爾頓型），或綠色或藍色（最罕見的異常）。 在重鉻酸鹽中，三種基色系統減少為兩種。 在綠色盲中，缺乏基本的綠色。 在紅色盲中，它是基本紅色的消失； 這種異常情況雖然不太常見，但由於它伴隨著紅色範圍內的亮度損失，因此在工作環境中值得引起注意，特別是避免部署紅色通知，尤其是在它們的照明不是很好的情況下。 還應該注意的是，這些色覺缺陷可以在所謂的正常受試者中不同程度地發現； 因此在使用過多顏色時需要謹慎。 還應牢記的是，視力測試儀只能檢測到廣泛的顏色缺陷。

屈光不正

近點 (Weymouth 1966) 是物體可以清晰聚焦的最短距離； 最遠的就是遠點。 對於正常（正視）眼，遠點位於無窮遠。 為了 近視 眼睛，遠點位於視網膜前方有限距離處； 這種過大的強度可以通過凹透鏡來校正。 為了 遠視 （遠視）眼睛，遠點位於視網膜後面； 這種強度不足可以通過凸透鏡來矯正（圖 10）。 在輕度遠視的情況下，缺陷會自發地通過調節來補償，並且可能被個人忽略。 在沒有戴眼鏡的近視眼中，調節的損失可以通過遠點更近這一事實來補償。

圖 10. 屈光不正及其矯正示意圖。

在理想的眼睛中，角膜表面應該是完美的球形； 然而，我們的眼睛在不同軸上顯示曲率差異（這稱為 散光); 曲率越大，折射越強，結果是從發光點發出的光線不會在視網膜上形成精確的圖像。 這些缺陷在明顯時通過柱面透鏡進行校正（參見圖 10 中最下方的圖表，背面）； 對於不規則散光，建議使用隱形眼鏡。 散光在夜間駕駛或在屏幕上工作時變得特別麻煩，也就是說，在光線信號在黑暗背景下突出的情況下或使用雙目顯微鏡時。

在空氣太乾燥或有灰塵等情況下，不應使用隱形眼鏡 (Verriest and Hermans 1975)。

In 老花眼，這是由於隨著年齡增長晶狀體失去彈性，減少的是調節幅度——即遠近點之間的距離； 後者（從 10 歲時的大約 10 厘米開始）隨著年齡的增長而逐漸遠離； 通過單焦點或多焦點會聚透鏡進行矯正； 後者通過考慮到較近的物體通常在視野的下部被感知，而眼鏡的上部保留用於遠距離視覺，從而校正物體的更近距離（通常高達 30 厘米）。 現在建議在 VDU 工作的新鏡頭與通常類型不同。 漸進鏡片幾乎模糊了矯正區之間的界限。 漸進鏡片要求用戶比其他類型的鏡片更加習慣，因為它們的視野較窄（參見 Krueger 1992）。

當視覺任務需要替代遠近視力時，建議使用雙焦點、三焦點甚至漸進鏡片。 然而，應該記住，使用多焦點鏡片可以對操作者的姿勢產生重要的改變。 例如，通過雙焦點鏡片矯正老花眼的 VDU 操作員往往會伸展頸部，並可能遭受頸部和肩部疼痛。 眼鏡製造商隨後會提出不同種類的漸進鏡片。 另一個提示是 VDU 工作場所的人體工程學改進，以避免將屏幕放置得太高。

證明屈光不正（這在工作人群中很常見）與測量類型無關。 固定在牆上的 Snellen 圖表不一定會給出與將對象的圖像投影在近背景上的各種設備相同的結果。 事實上，在視力測試儀（見上文）中，受試者很難放鬆調節，尤其是當視線軸較低時； 這就是所謂的“儀器近視”。

年齡的影響

如前所述，隨著年齡的增長，晶狀體會失去彈性，導致近點移遠，調節能力降低。 雖然隨著年齡增長而失去調節能力可以通過配戴眼鏡來彌補，但老花眼是一個真正的公共衛生問題。 考夫曼（在阿德勒 1992 年）估計其成本，就校正手段和生產力損失而言，僅在美國每年就達到數百億美元的數量級。 在發展中國家，我們看到工人因為買不起眼鏡而被迫放棄工作（尤其是絲綢紗麗的製作）。 此外，當需要使用防護眼鏡時，同時提供矯正和保護是非常昂貴的。 應該記住，即使在生命的第二個十年（甚至更早），適應幅度也會下降，並且在 50 至 55 歲時完全消失（Meyer 等人，1990 年）（圖 11）。

圖 11. 用 Clement 和 Clark 法則測量的近點，367 名 18-35 歲上班族（下圖）和 414 名 36-65 歲上班族（上圖）的百分比分佈。

其他由年齡引起的現像也起到了一定作用：眼睛下沉到眼眶中，這發生在非常年老的時候，或多或少因人而異，會縮小視野（因為眼瞼）。 瞳孔放大在青春期達到最大值，然後下降； 在老年人中，瞳孔擴張較少，瞳孔對光的反應減慢。 眼睛介質透明度的降低會降低視力（一些介質有變黃的趨勢，這會改變色覺）（參見 Verriest 和 Hermans 1976）。 盲點的擴大導致功能視野的縮小。

隨著年齡和疾病的增長，視網膜血管發生變化，隨之而來的是功能喪失。 甚至眼睛的運動也被修改了； 探索性運動的幅度會減慢和減小。

年長的工人在環境對比度弱和光度弱的情況下處於雙重劣勢； 首先，他們需要更多的光線才能看到物體，但與此同時，他們從增加的亮度中獲益較少，因為他們會更快地被眩光源弄得眼花繚亂。 這種障礙是由於透明介質的變化導致更少的光通過並增加其擴散（上述面紗效應）。 強光區域和弱光區域之間過於突然的變化（瞳孔反應減慢，局部適應更困難）會加劇他們的視覺不適。 所有這些缺陷都對 VDU 工作產生了特殊影響，而且確實很難為年輕和年長的操作員提供良好的工作場所照明； 例如，可以觀察到，年長的操作員會盡一切可能降低周圍光線的亮度，儘管昏暗的光線往往會降低他們的視力。

工作中眼睛的風險

這些風險可能以不同的方式表達（Rey 和 Meyer 1981；Rey 1991）：通過致病因素的性質（物理因素、化學因素等），通過滲透途徑（角膜、鞏膜等），根據病變的性質（燒傷、瘀傷等），根據病情的嚴重程度（僅限於外層，影響視網膜等）和事故的情況（對於任何身體傷害）； 這些描述性要素有助於製定預防措施。 此處僅提及保險統計中最常遇到的眼部病變和情況。 讓我們強調一下，大多數眼睛受傷都可以申請工傷賠償。

異物引起的眼疾

這些情況在車工、拋光工、鑄造工人、鍋爐工、泥瓦匠和採石工人中尤為常見。 異物可能是惰性物質，如沙子，刺激性金屬，如鐵或鉛，或動物或植物有機材料（灰塵）。 這就是為什麼如果引入生物體的物質量足夠大，除了眼部病變外，還可能發生感染和中毒等並發症。 異物造成的損傷當然或多或少會導致失能，這取決於它們是留在眼睛的外層還是深入球囊； 因此，治療將大不相同，有時需要立即將受害人轉移到眼科診所。

眼睛灼傷

燒傷由多種因素引起：閃光或火焰（在氣體爆炸期間）； 熔融金屬（損傷的嚴重程度取決於熔點，金屬在較高溫度下熔化會造成更嚴重的損傷）； 和化學灼傷，例如強酸和強鹼。 沸水燙傷、電灼傷和許多其他情況也會發生。

壓縮空氣造成的傷害

這些很常見。 有兩種現象起作用：射流本身的力（以及被氣流加速的異物）； 以及射流的形狀，濃度較低的射流危害較小。

輻射引起的眼疾

紫外線（UV）輻射

光線的來源可能是太陽或某些燈。 穿透眼睛的程度（以及因此暴露的危險）取決於波長。 國際照明委員會定義了三個區域： UVC（280 至 100 nm）射線在角膜和結膜處被吸收； UVB（315 至 280 nm）更具穿透力，可到達眼前段； UVA（400 至 315 nm）穿透得更遠。

對於焊工，已經描述了暴露的特徵性影響，例如急性角膜結膜炎、伴有視力下降的慢性光眼炎等。 焊工會受到大量可見光的照射，因此必須使用足夠的濾光片保護眼睛。 雪盲症是山區工作人員的一種非常痛苦的情況，需要佩戴合適的太陽鏡來避免。

紅外輻射n

紅外線位於可見光和最短的無線電波之間。 根據國際照明委員會的說法，它們的起始波長為 750 nm。 它們對眼睛的滲透取決於它們的波長； 最長的紅外線可以到達晶狀體甚至視網膜。 它們對眼睛的影響是由於它們的生熱性。 在烤箱對面吹玻璃的人身上會發現典型的情況。 其他工人，例如高爐工人，遭受具有各種臨床影響的熱輻射（例如角膜結膜炎或結膜膜增厚）。

激光（通過受激發射輻射進行光放大）

發射的波長取決於激光的類型——可見光、紫外線和紅外線輻射。 主要是預測的能量大小決定了發生危險的程度。

紫外線引起炎症性病變； 紅外線可引起熱損傷； 但最大的風險是光束本身會破壞視網膜組織，並導致受影響區域的視力喪失。

來自陰極屏的輻射

辦公室常用陰極屏的排放量（X射線、紫外線、紅外線和無線電射線）均低於國際標準。 沒有證據表明視頻終端工作與白內障發病之間有任何關係（Rubino 1990）。

有害物質

某些溶劑，例如酯類和醛類（甲醛使用非常廣泛），會刺激眼睛。 眾所周知，無機酸的腐蝕作用會導致組織破壞和接觸化學灼傷。 有機酸也很危險。 酒精是刺激物。 苛性鈉是一種極強的鹼，是一種攻擊眼睛和皮膚的強腐蝕劑。 有害物質清單中還包括某些塑料材料 (Grant 1979) 以及致敏粉塵或其他物質，例如異國情調的木材、羽毛等。

最後，傳染性職業病可能伴隨對眼睛的影響。

防護眼鏡

由於佩戴個人防護用品（眼鏡和口罩）可能會阻礙視力（由於異物投射導致眼鏡失去透明度，以及眼鏡側邊等視野中的障礙物，導致視力下降），工作場所衛生也傾向於使用其他方式，例如通過全面通風從空氣中去除灰塵和危險顆粒。

職業醫師經常被要求就適合風險的眼鏡質量提出建議； 國家和國際指令將指導這一選擇。 此外，現在可以使用更好的護目鏡，包括在功效、舒適度甚至美觀方面的改進。

例如，在美國，可以參考 ANSI 標準（特別是 ANSI Z87.1-1979），該標准在聯邦職業安全與健康法案（Fox 1973）下具有法律效力。 ISO 標準 No. 4007-1977 也涉及保護裝置。 在法國，建議和保護材料可從南錫的 INRS 獲得。 在瑞士，國家保險公司 CNA 提供了在工作場所提取異物的規則和程序。 對於嚴重損傷，最好將受傷工人送往眼科醫生或眼科診所。

最後，患有眼疾的人可能比其他人面臨更大的風險； 討論這樣一個有爭議的問題超出了本文的範圍。 如前所述，他們的眼科醫生應該了解他們在工作場所可能遇到的危險，並仔細檢查他們。

結論

在工作場所，大多數信息和信號本質上都是視覺的，儘管聲音信號也可能發揮作用； 我們也不應忘記觸覺信號在體力工作和辦公室工作中的重要性（例如，鍵盤的速度）。

我們對眼睛和視力的了解主要來自兩個來源：醫學和科學。 為了診斷眼睛缺陷和疾病，已經開發了測量視覺功能的技術； 這些程序對於職業測試目的可能不是最有效的。 體檢條件確實與工作場所相差甚遠； 例如，為了確定視力，眼科醫生會使用圖表或儀器，其中測試對象和背景之間的對比度盡可能高，測試對象的邊緣清晰，沒有可察覺的干擾眩光源等。 在現實生活中，照明條件通常很差，視覺表現會承受數小時的壓力。

這強調了使用實驗室儀器和儀器的必要性，這些儀器和儀器對工作場所的視覺疲勞和疲勞顯示出更高的預測能力。

教科書上報導的許多科學實驗都是為了從理論上更好地理解非常複雜的視覺系統。 本文中的參考資料僅限於對職業健康有直接幫助的知識。

雖然病理狀況可能會阻礙一些人滿足工作的視力要求，但似乎更安全和公平——除了有自己規定的高要求工作（例如航空）——讓眼科醫生有決定權，而不是參考一般規則； 大多數國家都是以這種方式運作的。 指南可用於獲取更多信息。

另一方面，在工作場所暴露於各種有毒物質（無論是物理的還是化學的）時，眼睛會受到危害。 簡要列舉了工業中對眼睛的危害。 根據科學知識，預計在 VDU 上工作不會有患白內障的危險。

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嗅覺、味覺和普通化學感覺這三種化學感覺系統需要化學物質的直接刺激才能產生感官知覺。 他們的作用是不斷監測吸入和攝入的有害和有益化學物質。 刺激性或刺痛性是通過常識化學檢測出來的。 味覺系統只感知甜味、鹹味、酸味、苦味，可能還有金屬味和味精（鮮味）味。 口腔感官體驗的總和被稱為“味道”，即氣味、味道、刺激、質地和溫度的相互作用。 由於大多數風味來自食品和飲料的氣味或香氣，因此氣味系統的損壞通常被報告為“味道”問題。 如果描述了對甜味、酸味、鹹味和苦味感覺的特定損失，則更可能存在可證實的味覺缺陷。

化學感覺投訴在職業環境中很常見，可能是由正常的感覺系統感知環境化學物質引起的。 相反，它們也可能表明系統受損：與化學物質的必要接觸使這些感覺系統特別容易受到損害（見表 1）。 在職業環境中，這些系統也可能因頭部外傷以及化學品以外的因素（例如輻射）而受損。 味覺障礙是暫時的或永久的：完全或部分味覺喪失（味覺減退或味覺減退）、味覺增強（味覺亢進）和味覺扭曲或幻覺（味覺障礙）（Deems、Doty 和 Settle 1991；Mott、Grushka 和 Sessle 1993）。

表 1. 據報告改變味覺系統的藥劑/過程

DT = 檢測閾值，RT = 識別閾值，* = Mott & Leopold 1991，+ = Schiffman & Nagle 1992
具體的味覺障礙如所引用的文章所述。

味覺系統由再生能力和冗餘神經支配維持。 因此，臨床上顯著的味覺障礙不如嗅覺障礙常見。 味覺扭曲比明顯的味覺喪失更常見，如果存在，更可能產生繼發性不良反應，如焦慮和抑鬱。 味覺喪失或扭曲會影響需要敏銳味覺的職業表現，例如烹飪藝術以及葡萄酒和烈酒的混合。

解剖生理學

遍及口腔、咽部、喉部和食道的味覺感受器細胞是位於味蕾內的經過修飾的上皮細胞。 在舌頭上，味蕾集中在稱為乳突的表面結構中，而舌外味蕾則分佈在上皮內。 味覺細胞的表面位置使它們容易受到傷害。 破壞性物質通常通過攝入與口腔接觸，儘管與鼻塞或其他情況（例如，運動、哮喘）相關的口呼吸允許口腔接觸空氣傳播的物質。 如果受體細胞發生表面損傷，味覺受體細胞的平均十天壽命允許快速恢復。 此外，味覺受四對周圍神經支配：第七腦神經鼓索支（CN VII）的舌前部； 舌咽後部和舌咽神經 (CN IX)； 軟齶由 CN VII 岩大淺支； 迷走神經 (CN X) 的喉部/食道。 最後，味覺中樞通路雖然沒有完全映射到人類身上（Ogawa 1994），但似乎比嗅覺中樞通路更加分散。

味覺感知的第一步涉及化學物質和味覺受體細胞之間的相互作用。 四種味覺品質，甜、酸、咸和苦，在受體水平上採用不同的機制（Kinnamon 和 Getchell 1991），最終在味覺神經元​​中產生動作電位（轉導）。

促味劑通過唾液分泌物和味覺細胞周圍分泌的粘液擴散，與味覺細胞表面相互作用。 唾液確保促味劑被帶到芽中，並為感知提供最佳的離子環境 (Spielman 1990)。 味覺的改變可以通過唾液無機成分的變化來證明。 大多數味覺刺激物都是水溶性的，很容易擴散； 其他的則需要可溶性載體蛋白才能轉運至受體。 因此，唾液分泌量和成分在味覺功能中起著至關重要的作用。

鹽味受陽離子刺激，例如 Na⁺，K⁺ 或氨氮⁴⁺. 當離子穿過特定類型的鈉通道時，大多數鹹味刺激都會被轉導 (Gilbertson 1993)，儘管也可能涉及其他機制。 味孔粘液成分或味覺細胞環境的變化可能會改變鹽味。 此外，附近受體蛋白的結構變化可能會改變受體膜的功能。 酸味對應於酸度。 氫離子對特定鈉通道的阻斷會引起酸味。 然而，與鹽味一樣，人們認為還存在其他機制。 許多化合物被認為是苦味的，包括陽離子、氨基酸、肽和更大的化合物。 苦味刺激的檢測似乎涉及更多不同的機制，包括轉運蛋白、陽離子通道、G 蛋白和第二信使介導的途徑 (Margolskee 1993)。 唾液蛋白可能對將親脂性苦味刺激物轉運至受體膜至關重要。 甜味刺激與特定受體結合，而特定受體與 G 蛋白激活的第二信使系統相連。 在哺乳動物中也有一些證據表明甜味刺激可以直接門控離子通道 (Gilbertson 1993)。

味覺障礙

一般概念

味覺系統的解剖學多樣性和冗餘性足以防止完全、永久的味覺喪失。 例如，一些外圍味覺區域的喪失預計不會影響整個口腔的味覺能力（Mott、Grushka 和 Sessle 1993）。 味覺系統可能更容易受到味覺扭曲或幻覺味覺的影響。 例如，味覺障礙在職業暴露中似乎比味覺喪失本身更常見。 儘管在老化過程中，味覺被認為比氣味更強烈，但已經記錄了味覺隨著老化而喪失。

當口腔粘膜受到刺激時，可能會出現暫時性味覺喪失。 從理論上講，這會導致味覺細胞發炎、味孔閉合或味覺細胞表面功能改變。 炎症會改變流向舌頭的血液，從而影響味覺。 唾液流量也可能受到影響。 刺激物會引起腫脹並阻塞唾液管。 通過唾液腺吸收和排出的毒物，在排泄過程中會損傷導管組織。 這些過程中的任何一個都可能導致長期口腔乾燥，從而產生味覺影響。 暴露於有毒物質可能會改變味覺細胞的周轉率，改變味覺細胞表面的味覺通道，或改變細胞的內部或外部化學環境。 眾所周知，許多物質具有神經毒性，會直接損傷外周味覺神經，或損害大腦中的高級味覺通路。

農藥

殺蟲劑的使用很普遍，並且會在肉類、蔬菜、牛奶、雨水和飲用水中產生殘留物。 儘管在製造或使用殺蟲劑過程中接觸農藥的工人面臨的風險最大，但普通民眾也會受到影響。 重要的殺蟲劑包括有機氯化合物、有機磷殺蟲劑和氨基甲酸酯殺蟲劑。 有機氯化物非常穩定，因此可以長期存在於環境中。 已經證明對中樞神經元的直接毒性作用。 有機磷農藥的使用更為廣泛，因為它們的持久性較差，但毒性更大； 抑制乙酰膽鹼酯酶可引起神經和行為異常。 氨基甲酸酯農藥的毒性與有機磷化合物的毒性相似，通常在後者失效時使用。 殺蟲劑暴露與持續的苦味或金屬味（Schiffman 和 Nagle 1992）、未明確的味覺障礙（Ciesielski 等人 1994）有關，較少見的是味覺喪失。 農藥可通過空氣、水和食物到達味覺感受器，並可從皮膚、胃腸道、結膜和呼吸道吸收。 由於許多殺蟲劑是脂溶性的，它們很容易穿透體內的脂膜。 無論初始接觸途徑如何，都會對味覺產生干擾； 在小鼠中，某些殺蟲劑在將殺蟲劑物質注入血液後會與舌頭結合。 已證實接觸殺蟲劑後味蕾形態發生改變。 還注意到感覺神經末梢的退行性變化，這可能是神經傳遞異常報告的原因。 金屬味覺障礙可能是農藥對味蕾及其傳入神經末梢的影響引起的感覺異常。 然而，有一些證據表明殺蟲劑會干擾神經遞質，從而更集中地破壞味覺信息的傳遞（El-Etri 等人，1992 年）。 接觸有機磷殺蟲劑的工人可以在腦電圖和神經心理學測試中證明神經系統異常，而與血液中膽鹼酯酶抑制無關。 據認為，這些殺蟲劑對大腦有神經毒性作用，而與對膽鹼酯酶的作用無關。 儘管據報導唾液流量增加與接觸殺蟲劑有關，但尚不清楚這可能對味覺產生什麼影響。

金屬和金屬煙熱

接觸某些金屬和金屬化合物（包括汞、銅、硒、碲、氰化物、釩、鎘、鉻和銻）後會發生味覺改變。 暴露於氧化鋅或氧化銅煙霧、中毒病例中攝入銅鹽或暴露於使用割炬切割黃銅管道產生的排放物的工人也注意到了金屬味。

接觸新形成的金屬氧化物煙霧會導致一種稱為 金屬煙熱 （戈登和法恩 1993 年）。 儘管氧化鋅最常被提及，但也有報導稱在接觸其他金屬氧化物後會發生這種疾病，包括銅、鋁、鎘、鉛、鐵、鎂、錳、鎳、硒、銀、銻和錫。 該綜合症首先在黃銅鑄造工人中被發現，但現在最常見於鍍鋅鋼的焊接或鋼的鍍鋅過程中。 接觸後數小時內，喉嚨刺激和甜味或金屬味覺障礙可能預示著更廣泛的發燒、寒戰和肌痛症狀。 也可能出現其他症狀，例如咳嗽或頭痛。 該綜合徵以快速消退（48 小時內）和反复暴露於金屬氧化物後產生耐受性而著稱。 已經提出了許多可能的機制，包括免疫系統反應和對呼吸組織的直接毒性作用，但現在認為肺部暴露於金屬煙霧會導致特定介質釋放到血液中，稱為細胞因子，導致身體症狀和發現（Blanc 等人，1993 年）。 在軍事篩選煙霧彈中暴露於氯化鋅氣溶膠後，會發生更嚴重、可能致命的金屬煙霧熱變體 (Blount 1990)。 聚合物煙霧熱在表現上類似於金屬煙霧熱，除了沒有金屬味主訴 (Shusterman 1992)。

In 鉛中毒 在某些情況下，通常會描述甜金屬味。 在一份報告中，確認鉛中毒的銀飾工人表現出味覺改變（Kachru 等人，1989 年）。 工人們在排氣系統很差的車間裡加熱珠寶商的銀廢料而接觸到鉛煙霧。 蒸汽凝結在工人的皮膚和頭髮上，還污染了他們的衣服、食物和飲用水。

水下焊接

潛水員描述了在水下電焊和切割時口腔不適、牙齒填充物鬆動和金屬味. 在 Örtendahl、Dahlen 和 Röckert（1985 年）的一項研究中，55 名使用電子設備在水下工作的潛水員中有 118% 描述了金屬味。 沒有這種職業史的潛水員沒有描述金屬味。 四十名潛水員被分成兩組進行進一步評估； 具有水下焊接和切割經驗的小組有明顯更多的牙科汞合金分解證據。 最初，理論上認為口腔內電流會腐蝕牙科汞合金，釋放出對味覺細胞有直接影響的金屬離子。 然而，隨後的數據表明口內電活動的強度不足以腐蝕牙科汞合金，但強度足以直接刺激味覺細胞並引起金屬味（Örtendahl 1987 年；Frank 和 Smith 1991 年）。 潛水員在沒有焊接暴露的情況下可能容易發生味覺變化； 已經記錄了對味覺質量的不同影響，對甜味和苦味的敏感性降低，對鹹味和酸味促味劑的敏感性增加（O'Reilly 等人，1977 年）。

牙齒修復和口腔電鍍

在一項關於牙科修復體和矯治器的大型前瞻性縱向研究中，大約 5% 的受試者報告在任何給定時間有金屬味（SCP 編號 147/242 的參與者和 Morris 1990）。 有磨牙史的金屬味頻率更高； 使用固定局部義齒比使用牙冠； 以及固定局部義齒數量的增加。 牙科用汞合金與口腔環境之間的相互作用很複雜（Marek 1992），並可能通過多種機制影響味覺。 與蛋白質結合的金屬可以獲得抗原性 (Nemery 1990)，並可能引起過敏反應以及隨後的味覺改變。 釋放出可溶性金屬離子和碎屑，並可能與口腔中的軟組織相互作用。 據報導，金屬味與鎳在牙科器具唾液中的溶解度相關（Pfeiffer 和 Schwickerath，1991 年）。 16% 有牙齒填充物的受試者報告有金屬味，而沒有填充物的受試者則沒有（Siblerud 1990）。 在對移除汞合金的受試者進行的一項相關研究中，94% 的受試者的金屬味得到改善或減弱（Siblerud 1990）。

口腔電鍍, 一個有爭議的診斷（牙科材料委員會報告 1987）描述了口腔電流的產生是由於牙科汞合金修復體的腐蝕或不同口腔內金屬之間的電化學差異。 被認為患有口腔電擊的患者似乎有很高頻率的味覺障礙 (63%)，被描述為金屬味、電池味、不愉快或鹹味 (Johansson、Stenman 和 Bergman 1984)。 理論上，味覺細胞可以被口腔內電流直接刺激而產生味覺障礙。 具有口腔燒灼感、電池味、金屬味和/或口腔電流症狀的受試者在味覺測試中被確定為比對照受試者俱有更低的電味覺閾值（即更敏感的味覺）（Axéll、Nilner 和 Nilsson 1983）。 然而，與牙科材料相關的電流是否是致病因素尚有爭議。 修復工作後不久可能會有短暫的錫箔味道，但更持久的影響可能不太可能（Council on Dental Materials 1987）。 Yontchev、Carlsson 和 Hedegård (1987) 在具有這些症狀的受試者中發現相似頻率的金屬味或口腔灼燒感，無論牙齒修復體之間是否有接觸。 使用修復體或矯治器的患者對味覺抱怨的替代解釋是對汞、鈷、鉻、鎳或其他金屬敏感（牙科材料委員會 1987 年）、其他口腔內過程（例如牙周病）、口腔乾燥症、粘膜異常、內科疾病、和藥物副作用。

藥物和藥物

許多藥物和藥物都與味覺改變有關（Frank、Hettinger 和 Mott，1992 年；Mott、Grushka 和 Sessle，1993 年；Della Fera、Mott 和 Frank，1995 年；Smith 和 Burtner，1994 年），因為在製造過程中可能存在職業暴露，所以在此提及這些藥物。 據報導，抗生素、抗驚厥藥、抗血脂藥、抗腫瘤藥、精神病藥、抗帕金森病藥、抗甲狀腺藥、關節炎藥、心血管藥和牙科衛生藥是影響味覺的廣泛類別。

藥物對味覺系統的假定作用部位各不相同。 通常在口服藥物期間直接品嚐藥物或藥物或其代謝物在唾液中排泄後品嚐。 許多藥物，例如抗膽鹼能藥或某些抗抑鬱藥，會導致口腔乾燥並通過唾液將促味劑不充分地呈遞給味覺細胞而影響味覺。 有些藥物可能直接影響味覺細胞。 由於味覺細胞的周轉率很高，它們特別容易受到干擾蛋白質合成的藥物的影響，例如抗腫瘤藥物。 人們還認為，可能會對通過味覺神經或神經節細胞的衝動傳遞產生影響，或者改變高級味覺中心的刺激處理。 據報導，金屬味覺障礙可能是通過受體離子通道的轉變引起的。 抗甲狀腺藥物和血管緊張素轉化酶抑製劑（例如卡托普利和依那普利）是眾所周知的味覺改變原因，可能是因為存在巰基 (-SH) 基團（Mott、Grushka 和 Sessle 1993）。 其他帶有-SH 基團的藥物（如甲巰咪唑、青黴胺）也會引起味覺異常。 影響神經遞質的藥物可能會改變味覺。

然而，即使在一類藥物中，味覺改變的機制也各不相同。 例如，四環素治療後的味覺改變可能是由口腔黴菌病引起的。 或者，與四環素的分解代謝作用相關的血液尿素氮增加有時會導致金屬或氨樣味道。

甲硝唑的副作用包括味覺改變、噁心以及碳酸飲料和酒精飲料味道的明顯扭曲。 有時也會發生周圍神經病變和感覺異常。 據認為，該藥物及其代謝物可能對味覺感受器功能以及感覺細胞有直接影響。

輻射照射

放射治療 可通過 (1) 味覺細胞改變，(2) 味覺神經損傷，(3) 唾液腺功能障礙，以及 (4) 機會性口腔感染引起味覺功能障礙 (Della Fera et al. 1995)。 目前還沒有關於職業輻射對味覺系統影響的研究。

頭部外傷

頭部外傷發生在職業環境中，可導致味覺系統發生改變。 雖然可能只有 0.5% 的頭部外傷患者描述味覺喪失，但味覺障礙的頻率可能要高得多（Mott、Grushka 和 Sessle 1993）。 味道損失，當它發生時，可能是特定於質量的或本地化的，甚至可能在主觀上不明顯。 主觀上註意到味覺喪失的預後似乎好於嗅覺喪失。

非職業原因

在鑑別診斷中必須考慮味覺異常的其他原因，包括先天性/遺傳、內分泌/代謝或胃腸道疾病； 肝病; 醫源性影響； 感染; 當地口腔狀況； 癌症; 神經系統疾病； 精神障礙； 腎病； 和口乾/乾燥綜合徵（Deems、Doty 和 Settle 1991 年；Mott 和 Leopold 1991 年；Mott、Grushka 和 Sessle 1993 年）。

味覺測試

心理物理學是對施加的感官刺激的反應的測量。 “閾值”任務，即確定可以可靠感知的最低濃度的測試，在味覺方面的用處不如嗅覺，因為前者在一般人群中的變異性更大。 可以獲得用於促味劑檢測和促味劑質量識別的單獨閾值。 超閾值測試評估系統在高於閾值的水平上運行的能力，並可能提供有關“真實世界”味覺體驗的更多信息。 辨別任務，告訴物質之間的差異，可以引起感官能力的細微變化。 識別任務可能會產生與同一個人的閾值任務不同的結果。 例如，患有中樞神經系統損傷的人可能能夠檢測促味劑並對其進行排序，但可能無法識別它們。 味覺測試可以通過使促味劑在整個口腔中快速移動來評估整個口腔的味道，或者可以使用促味劑的目標液滴或浸有促味劑的局部應用濾紙來測試特定味覺區域。

總結

味覺系統是三種化學感覺系統之一，與嗅覺和化學常識一起致力於監測有害和有益的吸入和攝入物質。 味覺細胞被迅速更換，由四對周圍神經支配，並且在大腦中似乎有不同的中樞通路。 味覺系統負責四種基本味覺品質（甜、酸、咸和苦）的鑑賞，以及有爭議的金屬味和鮮味（味精）味。 臨床上顯著的味覺喪失很少見，這可能是因為神經支配的冗餘和多樣性。 然而，扭曲或異常的味道更常見，也可能更令人痛苦。 有毒物質無法破壞味覺系統，也無法阻止味覺信息的轉導或傳遞，但有足夠的機會阻礙對正常味覺品質的感知。 異常或障礙可通過以下一種或多種情況發生：促味劑運輸不佳、唾液成分改變、味覺細胞炎症、味覺細胞離子通路受阻、味覺細胞膜或受體蛋白改變，以及外周或中樞神經毒性。 或者，味覺系統可能完好無損且功能正常，但通過口腔內小電流或對口腔內藥物、藥物、殺蟲劑或金屬離子的感知受到令人不快的感官刺激。

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