Ефектът на вибрациите върху човек. Изследване на вибрациите

Ускорение - всички тези понятия вероятно са ви познати. В тази статия ще разгледаме по-подробно такава важна тема като вибрациите. Всеки от нас се сблъсква с това явление в ежедневието.

Какво е вибрация? Дефиницията може да се даде по следния начин: това са осцилаторни механични движения, които се предават директно на човешкото тяло. Основните му физически характеристики са честотата и амплитудата на трептенията. Измерването на вибрациите по амплитуда се извършва в сантиметри или метри, а по честота - в херци.

Как трябва да се оцени вибрацията по отношение на ускорение и скорост?

При всякаква скорост и ускорение непрекъснато се променят. Ускорението е най-голямо по аксиалната линия на трептене, а в крайните положения е най-малко. Като се има предвид това, измерването на вибрациите се основава на ускорение и скорост. В този случай отчетът за децибели се извършва от референтната скорост на вибрациите (условно), която е равна на 5∙10 8 m / s, както и вибрационното ускорение - 3∙10 4 m / s 2. Вибрационното ускорение и вибрационната скорост се изразяват спрямо нулеви прагове в децибели. Прагът на възприемане в този случай е приблизително 70 dB. Честотата на нискочестотните вибрации не надвишава 32 Hz, а високочестотните са повече от 32 Hz.

Източници на вибрации

Намират широко приложение в строителството, промишлеността, бита, селското стопанство, транспорта, електрически и пневматични механизирани ръчни инструменти, различни съоръжения и машини, транспортни средства, металорежещи машини. Вибрацията се използва широко не само в техниката, но и в медицината за лечение на мускулни и нервни заболявания (вибромасаж, вибротерапия).

Въздействие на вибрациите

Вибрацията е фактор с голяма биологична активност. Посоката, дълбочината и естеството на физиологичните промени на различните системи на човешкото тяло се определят от неговия спектрален състав, нива и физически свойства на човешкото тяло. Важна роля в генезиса на тези реакции играят анализаторите – кожни, зрителни, двигателни, вестибуларни и др.

Трябва да се отбележи голямата роля, която играят биохимичните свойства на човешкото тяло в субективното възприемане на вибрациите. Неговото действие върху тялото се медиира от такива явления като физическото въздействие на контакт върху повърхността, разпространението на трептенията през тъканите, директната реакция в тъканите и органите на удара, дразненето на механорецепторите, които предизвикват субективни и неврорецепторни реакции. .

Днес е натрупан значителен клиничен и експериментален материал по този проблем. Изследването на вибрациите показа, че нарушенията на двигателната функция, възникващи под нейното действие, се дължат както на директно увреждане на мускулите, така и на нарушения на регулаторните ефекти на централната нервна система. Преобладаването на дифузните промени в този случай може да се обясни с промени във функционирането на суперспиналните структури, а по-голямата тежест на локалните промени в мускулите може да се обясни с тяхната директна травматизация. Най-чувствителни към въздействието на локалната вибрация са участъците на симпатиковата нервна система, които регулират тонуса на периферните съдове, и участъците на периферната нервна система, които са свързани с тактилната и вибрационната чувствителност.

Изследването на вибрациите дава право да се твърди, че параметрите на нейното въздействие определят преди всичко посоката на съдовите нарушения. При механични вибрации с честота над 35 Hz се появяват спастични явления в капилярите, а отдолу има картина на капилярна атония. Най-опасен по отношение на възможното развитие на вазоспазъм е честотният диапазон от 35 до 250 Hz.

Отрицателно въздействие по време на работни операции

Вибрацията може да повлияе пряко на изпълнението на работните операции, както и косвено да повлияе на работата на човека, като я намали. Някои автори, които изучават вибрациите, ги разглеждат като силен стресов фактор, който оказва негативно влияние върху психомоторните показатели. В допълнение, умствената дейност и емоционалната сфера страдат и вероятността от злополуки се увеличава.

Осцилаторна скорост

Установено е, че шумът и вибрациите действат енергийно на човешкото тяло. Следователно, последният започва да се характеризира със спектъра на вибрационната скорост, изразена в сантиметри в секунда или измерена в децибели, като шума. Обикновено за прагова стойност на механичните трептения се приема скорост от 5∙10 6 cm/sec. Механичните вибрации се усещат (възприемат) само когато организмът влезе в пряк контакт с треперещото тяло или чрез други твърди тела в контакт с него. При контакт с техния източник, който излъчва (генерира) басов звук, вибрации (на най-ниските честоти), заедно със звука се усеща и сътресение.

Общи и местни

Разграничете общата и локалната вибрация в зависимост от разпространението на механичните вибрации в части от човешкото тяло. При локално разклащане, само частта от тялото, която е в пряк контакт с повърхността, трепери. Най-често това са ръцете. Това се случва при работа с някои ръчни инструменти или при държане на машинна част и други тресящи се предмети.

Локалните вибрации понякога се предават на части от тялото, които са свързани чрез стави с директно засегнатите органи. Но амплитудата на вибрациите на тези части на тялото обикновено е по-ниска, тъй като когато вибрациите се предават през тъканите (особено меките), те постепенно избледняват. Напротив, общата вибрация се отразява на цялото тяло. Това се случва главно от механични вибрации на повърхността, където се намира работникът.

вибрационна болест

Когато човешкото тяло е изложено на вестибуларни стимули, оценката и възприемането на времето се нарушават, а също така се намалява скоростта на обработка на информацията. причинява нискочестотни вибрации. Най-изразените промени се отбелязват при честоти в диапазона от 4 до 11 Hz.

Продължителното излагане на вибрации води до трайни патологични нарушения в човешкото тяло. Цялостният анализ на този патологичен процес доведе до отделянето му в отделна нозологична форма - вибрационна болест. Тя продължава да заема едно от челните места сред останалите професионални заболявания. Генерира се от използването на ръчни машини, които не отговарят на нормативните изисквания, както и от нарастващата специализация на труда, което води до увеличаване на общото време на въздействие на механичните вибрации върху тялото. С увеличаване на продължителността и интензивността на излагане на вибрации, вероятността от развитие на това заболяване се увеличава. В този случай индивидуалната чувствителност е от съществено значение. Преумора, охлаждане, шум, алкохолно опиянение, мускулно напрежение и др. засилват вредните ефекти.

Етапи на вибрационна болест

Има 4 етапа на това заболяване според тежестта:

Инициал (I);

Умерено изразен (II);

Изразен (III);

Генерализиран (IV, изключително рядък).

Отрицателното въздействие на общата вибрация

Общите нискочестотни вибрации, особено резонансният диапазон, могат да причинят продължителна травматизация на костната тъкан и междупрешленните дискове, изместване на органи, разположени в коремната кухина, както и болки в гърба, дегенеративни промени в гръбначния стълб, хроничен гастрит и др.

При жени, подложени на такива въздействия продължително време, се наблюдава увеличаване на честотата на гинекологични заболявания, преждевременно раждане и спонтанни аборти. Нискочестотните вибрации при жените причиняват нарушения на кръвообращението в тазовите органи.

Механични вибрации в жилищни сгради

Изследването на вибрациите е много важно да се извършва не само в промишлени сгради, но и в жилищни сгради. Факт е, че той представлява опасност не само за здравето на работниците, но и за някои други групи от населението. В жилищните сгради въздействието на вибрациите върху човек се дължи на използването на промишлени инсталации, транспортно, инженерно и технологично оборудване. Най-голямо въздействие върху тялото по отношение на интензивността на колебанията има градският железопътен транспорт: железопътни линии, открити участъци на метрото.

Вибрацията, възникваща от движението на влаковете в сградите, има периодичен регулярен характер. Амплитудата на трептенията намалява с отдалечаване от източника. Говорейки за разпространението на вибрации по подовете на многоетажна сграда, трябва да се каже, че на горните етажи, в зависимост от резонанса, може да се наблюдава както увеличаване, така и намаляване на вибрациите. В същото време видовете строителни конструкции не оказват значително влияние върху нивата му в жилищни помещения при условия на еднакви почви. Понякога има високи нива на вибрации от инженерното и технологично оборудване (асансьори), разположено в самите сгради, както и вградени обекти.

Методи за защита

Защитата от вибрации е много важна във фабриките. Нормализирането на нивата му, хигиенно обосновано, е в основата на профилактиката на вибрационната болест. В същото време се вземат предвид посоката, характерът, продължителността на действието. В Руската федерация санитарното законодателство регулира нивата на механични вибрации, които трябва да се спазват на работното място.

Обща защита от вибрации

Въздействието на вибрациите върху хората трябва да бъде намалено възможно най-много. Безопасността на труда е система от количествени и качествени характеристики и показатели, които формират спецификата на елементите, които осигуряват липсата на вредно въздействие на механичните вибрации върху човешкото тяло. Защитата от вибрации се осигурява от:

Използване на виброустойчиви машини;

Защита от вибрации;

Проектиране на производствени съоръжения и технологични процеси, които осигуряват спазване на санитарните стандарти на работните места;

Организационни и технически мерки, чиято цел е подобряване на работата на използваните машини, организиране на техния навременен ремонт, както и контрол на параметрите на вибрациите;

Създаване на оптимални режими на работа и почивка.

Личните предпазни средства, използвани при излагане на обща вибрация, са виброизолиращи обувки, подметки, стелки. Най-ефективният сред всички средства за защита може да се счита за елиминирането на директен човешки контакт с треперещо оборудване. Това се осъществява чрез използване на дистанционно управление, подмяна и автоматизация на технологичните операции.

Средства за защита срещу локални вибрации

Намаляването на отрицателното му въздействие се постига чрез:

Чрез намаляване на интензитета му директно в самия източник (използвайки дръжки с устройства за поглъщане на удари или потискане на вибрациите);

Чрез използване на външни защитни средства, т.е. еластични амортизиращи устройства и материали, поставени между ръцете на оператора и източника на механични вибрации (виброизолиращи ръкавици, ръкавици, уплътнения и облицовки).

Важна роля в комплекса от мерки, насочени към намаляване на отрицателното въздействие на вибрациите върху човешкото тяло, се дава на режимите на работа и почивка. Общото време на контакт с нея, според режима на работа, трябва да бъде ограничено по време на смяната. Препоръчително е да се правят две почивки за физиотерапия, дейности на открито и др. Продължителността на първата трябва да бъде 20 минути (тази почивка трябва да се прави 2 часа след началния час на смяната). Продължителността на втората е 30 минути, трябва да е 2 часа след обедната почивка. трябва да продължи поне 40 минути. Продължителността на непрекъснато еднократно въздействие върху тялото на механични вибрации трябва да бъде не повече от 10-15 минути.

Общите мерки за подобряване на здравето и биомедицинските мерки, които служат за предотвратяване на вибрационната болест, включват следното:

Хидропроцедури за ръце (вани с топла вода (+37-38 градуса) или използване на отопление със сух въздух;

Индустриална гимнастика;

Самомасаж и взаимен масаж на раменния пояс и ръцете;

ултравиолетово облъчване;

Използването на витамини, както и други мерки от общ укрепващ характер (кислороден коктейл, стая за психологическо разтоварване и др.).

Важността и актуалността на тази тема се потвърждава от факта, че тя се изучава в училище. Вибрацията се разглежда по-специално в учебника "Физика" (11 клас). Разбира се, в училище се изучава по-общо. По-специално се разглеждат вибрациите на Земята. Честотата на нашата планета е 7,83 Hz. Тази величина се нарича вълна на Шуман или резонансна честота на Шуман. Някои обаче смятат, че напоследък вибрациите на Земята се променят. Например Анку Динка, румънски физик, смята, че до декември 2012 г. те трябва да са достигнали 12,6-12,8 Hz. Вибрациите на човек трябва да съответстват на вибрациите на планетата. Тези, които могат да се настроят на новите честоти, ще се облагодетелстват духовно, според Анку Динка. Човешките вибрации са тема на отделна статия.

Вибрация.
Неблагоприятно въздействие на вибрациите върху човешкото тяло

Определение на вибрациите:

Вибрацията е физически фактор, чието действие се определя от предаването на механична енергия на човек от източник на вибрации; основните характеристики на вибрациите са амплитуда на изместване, скорост и ускорение.

Основните видове вибрации:

Общоприето е вибрациите да се разделят на общи и локални.

Общата вибрация е вибрацията на цялото тяло, предавана от работното място.

Локална вибрация (локална вибрация) е прилагането на вибрации само върху ограничен участък от повърхността на тялото.

В производството често се срещат и двата вида вибрации: локални - през ръцете (най-често при работа с ръчни машини), общи (в цялото тяло) - при седене или изправяне на работното място (до машината и технологичното оборудване). Всички видове вибрации, действащи в производството, се обединяват от термина "промишлени вибрации".

Вибрациите на автомобили, транспортни средства и самоходни съоръжения, работните места на шофьорите имат предимно нискочестотен характер, характеризиращи се с високи нива на интензитет в октави от 1-8 Hz. Вибрацията на автомобила и автомобилното оборудване зависи от скоростта на движение, вида на седалката, амортисьорите, степента на износване на автомобила и пътната настилка.

Вибрацията на работните места на технологичното оборудване има средно- и високочестотен характер на спектрите с максимален интензитет в октави 20-63 Hz.

Ръчните машини, особено ударно, ударно-ротационно и ударно-ротационно действие, се използват широко в различни сектори на националната икономика (строителство, инженерство, авиация, горско стопанство и минно дело). Проучването на условията на труд на работещите на тези машини показа, че изпълнението на различни трудови операции е придружено, наред с въздействието на вибрациите, от значителни физически натоварвания. Работниците държат в ръцете си машини с тегло до 15 kg, като същевременно упражняват допълнителен натиск върху дръжката на инструмента от 10-40 kg. Неудобните работни пози, различните сили на натиск върху инструмента създават значително статично напрежение в мускулите на рамото и раменния пояс, което изостря неблагоприятните ефекти от вибрациите.

Ефектът на общата вибрация върху човешкото тяло:

Изследванията на характеристиките на механичния ефект на общата вибрация показаха следното. Човешкото тяло, поради наличието на меки тъкани, кости, стави, вътрешни органи, е сложна осцилаторна система, чиято механична реакция зависи от параметрите на вибрационното въздействие. При честота, по-малка от 2 Hz, тялото реагира на общата вибрация като твърда маса. При по-високи честоти тялото реагира като трептителна система с една или повече степени на свобода, което се проявява в резонансно усилване на трептенията на отделни честоти. За седнал човек резонансът е на честоти от 4-6 Hz, докато стои, са открити 2 резонансни пика: при 5 и 12 Hz. Естествената честота на трептенията на таза и гърба е 5 Hz, а системата гръдно-коремна кухина е 3 Hz.

При продължително излагане на обща вибрация е възможно механично увреждане на тъканите, органите и различни системи на тялото (особено когато възникне резонанс на собствените колебания на тялото и външните въздействия). Ето защо механичното въздействие на вибрациите често води до появата на различни патологични реакции при шофьори на камиони, трактористи, пилоти и др.

Влиянието на локалната вибрация върху човешкото тяло:

При изучаване на характеристиките на механичния ефект от въздействието на локалната вибрация върху човешкото тяло беше установено, че вибрацията, приложена към всяка област, се генерира в цялото тяло. Зоната на разпространение под въздействието на ниска честота на вибрация е по-голяма, тъй като абсорбцията на вибрационна енергия с нея в структурите на тялото е по-малка. При систематичното вибрационно въздействие на нискочестотни трептения се засягат преди всичко мускулите и колкото по-силни са, толкова по-голямо е мускулното напрежение, необходимо за работа с инструмента.

Работниците, които работят дълго време с ръчни машини, изпитват различни промени в мускулите на раменния пояс, ръцете и ръцете. Това се дължи както на директна мускулна травма, така и на дисрегулация поради лезии на ЦНС. Под влияние на локалната вибрация настъпват и костно-ставни изменения, особено в лакътните и китковите стави, в малките стави на ръцете. Остеоартикуларните деформации възникват поради нарушение на дисперсията на тъканните колоиди, в резултат на което костта губи способността си да свързва калциевите соли.

Действието на вибрациите върху нервната система причинява дисбаланс на нервните процеси в посока на преобладаване на възбуждане, а след това - инхибиране. Кортикалните части на мозъка са чувствителни към вибрации. Особено чувствителни към действието на локалната вибрация са частите на симпатиковата нервна система, които регулират тонуса на периферните съдове.

Прегледите на работници от различни професионални групи: резачи, занитващи, шлифовъчни, бормашини - позволиха да се установи, че спазъм на капилярите се появява по-често при вибрации с честота над 35 Hz, а при по-ниски честоти обикновено се появява атонично състояние. капиляри. При пациенти, изложени на локална вибрация, на първо място се наблюдават промени в реограмите на пръстите и ръцете, а поради общото въздействие на вибрациите - в реограмите на краката и реоенцефалограмите. При много пациенти се наблюдават промени в ЕКГ, пулса, кръвното налягане и параметрите на мозъчното кръвообращение.

Действието на вибрациите върху вестибуларния апарат води до различни вестибулосоматични и вестибуло-вегетативни реакции. Въздействието върху зрението, особено при резонансни честоти 20-40 и 60-90 Hz, увеличава амплитудата на очната ябълка и влошава зрителната острота, намалява цветовата чувствителност и стеснява границите на зрителното поле.

Вибрационна болест:

Някои клиницисти разграничават независима нозологична форма - вибрационна болест - и откриват 4 етапа в нея:

1) началният стадий на вибрационна болест, протича без изразени симптоми. Периодично се появяват неясно изразени болки и парестезии в ръцете. При обективен преглед се установява намалена чувствителност на върховете на пръстите;

2) умерено изразен стадий на вибрационна болест, при който усещането за изтръпване придобива по-голяма устойчивост, намаляването на чувствителността се простира до всички пръсти и дори до предмишниците, хиперхидрозата и цианозата на ръцете са изразени;

3) изразен стадий на вибрационна болест, когато пръстите побеляват значително, ръцете обикновено са студени и мокри, пръстите са подути, чувствителността на ръцете намалява, промените в мускулите са по-изразени;

4) етап на генерализирани разстройства; среща се рядко и само сред работници с голям опит. Съдовите нарушения се простират не само до ръцете, но и до краката, спазмите могат да уловят сърцето и мозъчните съдове. Този стадий на вибрационната болест се отнася до леко обратимо състояние със забележимо намаляване на производителността.

7 основни синдрома на вибрационна болест:

1) ангиодистонен синдром: отразява началната фаза на вибрационната болест;

2) ангиоспастичен синдром: наблюдава се главно под въздействието на високочестотни вибрации и има тенденция да се генерализира при тежко заболяване;

3) синдром на автономния полиневрит с преобладаваща локализация на ръцете: обикновено се появява поради нискочестотна вибрация, може да бъде придружена от симптоми на болка;

4) синдром на вегетативен миофасциит: открива се при излагане на нискочестотни вибрации, характеризиращи се с наличие на дистрофични промени в мускулите;

5) синдром на увреждане на периферните нерви и мускули (неврит, плексит, цервикален ишиас): широко разпространен, особено при нискочестотна вибрация;

6) синдром на вестибулопатия;

7) диенцефален синдром.

Ефектът на вибрациите върху женското тяло:

Продължителното излагане на вибрации върху тялото на жените допринася за появата на значителни промени в женската генитална област. Нарушение на менструалната функция се наблюдава при шофьори на трактори, шофьори на автобуси и трамваи, железопътни кондуктори. Излагането на вибрации създава риск от спонтанен аборт, увеличаване на броя на спонтанните аборти. Под въздействието на нискочестотни вибрации жените развиват изразени промени в кръвообращението на тазовите органи с развитие на конгестия.

Индустриална защита от вибрации:

Основният начин за борба с вредните ефекти от промишлените вибрации трябва да се счита за проектирането на по-модерно оборудване с дистанционно управление, замяната на ударни и ротационни процеси с други технологични операции (например занитването може да бъде заменено със заваряване). В минната промишленост ръчните отбойни чукове и перфоратори трябва да бъдат заменени с машини с дистанционно управление (въгледобивни машини, колонни перфоратори и др.). Също така е възможно бетонови работници да оформят бетоновата смес без ръчен труд. Защитата на водача от вредното въздействие на вибрациите може да се постигне чрез подобряване на амортизацията на работното място (седалката).

Осигуряването на защита от вибрации за оператора на ръчни машини е сложен и комплексен проблем. На първо място, необходимо е да се постигне намаляване на вибрационната активност в източника чрез внимателно балансиране на движещите се части, подобряване на формата на силовата диаграма за ударни машини, оптимизиране на структурата на силата на удара и т.н., за да се намалят резонансните състояния, намаляване на топлопроводимостта на мястото на контакт с източника на вибрации. Сред личните предпазни средства най-широко използвани са виброгасителните ръкавици с подплата от еластичен материал, виброгасителните обувки с еластични подметки или стелки.

Медицинска профилактика на неблагоприятните ефекти на вибрациите върху човешкото тяло:

Медицинската профилактика на вибрационната болест, както и общото неблагоприятно въздействие на вибрациите върху човешкото здраве, се състои в предотвратяване на хора със синдром на Рейно, заболявания на централната и периферната нервна система, сърдечно-съдови заболявания, хронични заболявания на опорно-двигателния апарат, стомашно-чревния тракт и гениталната област от работа.

За предотвратяване на вибрационна болест, както и за поддържане на висока работоспособност на човека, се препоръчват водни процедури, масаж, промишлена гимнастика, ултравиолетово облъчване, витаминизация. При идентифициране на първоначалните признаци на заболяването се препоръчва амбулаторно и санаториално-курортно лечение. При навременно лечение и рационална работа прогнозата на вибрационната болест е благоприятна.

Вибрационната болест заема едно от водещите места сред професионалните заболявания. Етиологичният фактор в развитието на заболяването е промишлената вибрация. Такива съпътстващи фактори като статично-динамични натоварвания, охлаждане и намокряне на ръцете, шум, принудителна работна поза намаляват времето за развитие на заболяването и определят някои от характеристиките на клиничната картина на заболяването. Най-високата честота на вибрационна болест е регистрирана в предприятията от тежкото, енергийното и транспортното машиностроене, минната промишленост и възлиза на 9,8 случая на 100 хиляди служители ... итранспортно машиностроене, минна промишленост и е 9,8 случая на 100 хил. заети.

Вибрационната болест заема едно от водещите места сред професионалните заболявания. Етиологичният фактор в развитието на заболяването е промишлената вибрация. Такива съпътстващи фактори като статично-динамични натоварвания, охлаждане и намокряне на ръцете, шум, принудителна работна поза намаляват времето за развитие на заболяването и определят някои от характеристиките на клиничната картина на заболяването. Най-високата честота на вибрационна болест е регистрирана в предприятията от тежкото, енергийното и транспортното машиностроене, минната промишленост и е 9,8 случая на 100 хиляди служители.

При изучаване на биологичния ефект на вибрациите се взема предвид естеството на разпространението им през човешкото тяло, което се разглежда като комбинация от маси с еластични елементи. В единия случай това е целият торс с долната част на гръбначния стълб и таза (стоящ човек), в другия случай горната част на тялото в комбинация с горната част на гръбначния стълб, наведен напред (седнал човек). лице).

БИОЛОГИЧНО ВЪЗДЕЙСТВИЕ НА ВИБРАЦИЯТА ВЪРХУ ОРГАНИЗМА

За човек, стоящ върху вибрираща повърхност, има два резонансни пика при честоти 5 - 12 Hz и 17 - 25 Hz, за човек, който седи - при честоти 4 - 6 Hz. За главата резонансните честоти са в областта от 20 - 30 Hz. В този честотен диапазон амплитудата на трептенията на главата може да надвишава три пъти амплитудата на трептенията на рамото. За лежащ човек резонансният честотен диапазон е в диапазона 3 - 3,5 Hz. Една от най-важните осцилаторни системи е съвкупността от гръдния кош и коремната кухина. Колебанията в тази система възникват в изправено положение. Вибрациите на вътрешните органи на тези кухини разкриват резонанс при честоти от 3 - 3,5 Hz. Максималната амплитуда на трептенията на коремната стена се наблюдава при честоти от 7 до 8 Hz, а на предната гръдна стена - от 7 до 11 Hz.

С увеличаване на честотата на трептенията, предаването му през човешкото тяло е отслабено. В изправено и седнало положение затихването в тазовите кости се увеличава с 9 dB на октава промяна на честотата, на гърдите и главата - 12 dB, на рамото - 12 - 14 dB. Тези данни не се отнасят за резонансни честоти, под въздействието на които има не отслабване, а увеличаване на скоростта на трептене. При условия на предаване през ръката със сила на натиск от 10 kg, затихването на вибрациите на гърба на ръката става с наклон 2,5 dB на октава, а на главата - с наклон 16 dB на октава.

Човешката ръка може да бъде представена чрез еквивалентна система, състояща се от концентрирани маси от еластичности и съпротивления. Коефициентите, характеризиращи еластичността на масата и осцилаторната загуба на ръката, зависят главно от степента на напрежение в мускулите на ръката и позата на работещия. На дръжката на ръчна машина в условията на работа с нея има един максимум - в областта под 5 Hz и втори интензивен максимум - в честотния диапазон 30 - 40 Hz, което съответства на резонанса на " ефективна маса на ръката" (около 1 кг) и еластичността на меките тъкани от вътрешната страна на ръката.

Механичната система на правата човешка ръка има резонанс в честотния диапазон 30 - 60 Hz. Когато вибрациите се предават от дланта към гърба на ръката, амплитудата на вибрациите при постоянна честота от 40–50 Hz намалява с 35–65%. В зоните между ръката и лакътя, лакътя и рамото се наблюдава допълнително отслабване на трептенията. Най-голямо отслабване се наблюдава в раменната става и на главата. С увеличаване на силата на натиск върху дръжката се наблюдава пропорционално увеличение на проводимостта на вибрациите на рамото, възлизащо на 1,2 dB на удвояване на силата на натиск за честота от 8 Hz, около 3 dB за честота от 16 Hz и 4–5 dB за честоти от 32–125 Hz. С увеличаване на силата на натиск върху инструмента, човек не само ще получи голямо количество вибрационна енергия поради увеличаване на входния механичен импеданс, но въздействието на вибрациите ще се разпространи в голяма възприемчива зона.

Характеристиките на въздействието на промишлените вибрации се определят от честотния спектър и разпределението в неговите граници на максималните нива на вибрационна енергия.

Локалните вибрации с ниска интензивност могат да имат благоприятен ефект върху човешкото тяло, като възстановяват трофичните промени, подобряват функционалното състояние на централната нервна система, ускоряват заздравяването на рани и др. С увеличаване на интензивността на вибрациите и продължителността на тяхното въздействие настъпват промени, водещи в някои случаи до развитие на професионална патология - вибрационна болест. Най-голям дял (разпространение) има патологията, в етиопатогенезата на която важна роля играе локалната (локална) вибрация.

Според разработената у нас концепция, призната в редица страни от Източна Европа и Япония, вибрационната болест се счита за професионално заболяване на целия организъм.

В Западна Европа и САЩ като професионално заболяване, причинено от излагане на локална вибрация, те считат главно синдрома, свързан с избелване на пръстите. Тези съдови нарушения имат различни имена, като феномен на "мъртви", бели пръсти или синдром на Рейно от професионален произход, травматично вазоспастично заболяване; по-късно име е предизвикани от вибрации бели пръсти (VWF). Клиничните симптоми на вибрационните разстройства обаче не се ограничават до съдови лезии, те включват и невротични разстройства, които постепенно започват да се признават в чужбина.

В много страни класификацията на вибрационния синдром е разработена от У. ТейлърИ P. pelmear(1974). Според тази класификация тежестта на вибрационните нарушения - избелване на пръстите (етап IV) се оценява в зависимост от броя на фалангите, участващи в патологичния процес, честотата на атаките на избелване, като се има предвид колко пречат на работата и почивката .

През 1983г РигбиИ Корнишпредложи по-пълна система за оценка на смущенията от локални вибрации. Авторите идентифицират 4 категории: категория I включва чувство на изтръпване и (или) изтръпване (не подлежи на обективизиране), категория II - епизодично избелване на пръстите, чиято степен се оценява по специална цифрова скала, категория III - акроцианоза , постоянна циркулаторна недостатъчност с влошаване на чувствителността, до категория IV - тъканна некроза на всякакви фаланги на пръстите. В допълнение към етапа и количествената оценка на степента на избелване на пръстите е посочена една от петте категории увреждане.

На IV Международен симпозиум по локална вибрация (1986) е представена модификация на класификацията У. Тейлър - П. Пелмиър, където успоредно със съдовите етапи се разграничават и неврологични етапи, основата за установяването на които е намаляване на тактилната чувствителност и тактилната пространствена разделителна способност. Мускулните и костно-ставните нарушения в чуждестранните класификации не се вземат предвид.

У нас се използва различен подход за оценка на вибрационните смущения. Разработен за първи път в света от E.Ts. Андреева-Галанина и др. (1956) класификацията на вибрационните разстройства - вибрационната болест като независима нозологична форма, която позволява да се отдели комплексът от най-честите синдроми, в момента е значително разработена.

Одобрена през 1985 г. от Министерството на здравеопазването на СССР "Класификация на вибрационната болест от излагане на локална вибрация" установява 3 степени на тежест на заболяването:

- начални прояви (I степен);
- умерени прояви (II степен);
- изразени (III степен) прояви.

Всяка степен се характеризира с определени синдроми (периферна ангиодистония, вегетативно-сензорна полиневропатия и др.), А при степен I се отбелязват само нарушения в ръцете (съдови и сензорни), при степени II и III нарушенията са по-общи.

В допълнение към периферните съдови и сетивни нарушения се вземат предвид дистрофични заболявания на опорно-двигателния апарат на ръцете и раменния пояс, мозъчно-съдови инциденти и синдром на енцефалополиневропатия. Класификацията позволява да се оцени способността за работа в зависимост от естеството на наблюдаваните синдроми.

През 1982 г. местни учени разработиха класификация на вибрационната болест от излагане на обща вибрация, която се основава на принципа на синдрома, като същевременно се взема предвид нискочестотната природа на вибрацията, която се разпространява добре през човешкото тяло и включва вестибуларния анализатор в процес.

В класификацията се разграничават начални (I степен), умерено изразени (II степен) и изразени (III степен) прояви на вибрационна болест от общите вибрации. В клиничната картина на вибрационната болест водещите са церебро-периферен ангиодистонен синдром и синдром на автономно-сензорна полиневропатия в комбинация със синдром на полирадикулоневропатия, вторичен лумбосакрален синдром (поради остеохондроза на лумбалния гръбнак).

Вибрационната болест, причинена от излагане на обща вибрация и удари, наблюдавана при операторите на транспортни и транспортно-технологични съоръжения, се характеризира със синдром на вестибулопатия, който се проявява главно с вестибуло-вегетативни нарушения - замаяност, главоболие, гадене, повръщане, адинамия, брадикардия, и др. Много характерни са и дегенеративно-дистрофични промени в опорно-двигателния апарат.

Патологията на опорно-двигателния апарат заема специално място в клиниката на вибрационната болест. Въздействието на общата вибрация води до директен микротравматичен ефект върху гръбначния стълб поради значителни аксиални натоварвания върху междупрешленните дискове, които се държат като нискочестотни филтри, като са линейни дори при локални претоварвания в гръбначно-двигателния сегмент в резултат на пренапрежение на постуралните тонични мускули. Въздействието на външни и вътрешни натоварвания върху гръбначния стълб води до дегенерация на диска.

Локализацията на дегенеративните промени в една и съща част на гръбначния стълб и значителната честота на лумбалната остеохондроза при хора с професии, опасни от вибрации, ни позволява да предположим пряка връзка между тези промени и патологията на вибрационния генезис. Отбелязва се, че отделните остеофити обикновено се локализират в долните ръбове на I и II гръдни и лумбални прешлени, както и в горните ръбове на II, III и IV лумбални прешлени.

Трябва да се признае, че дегенеративните промени в гръбначния стълб, заедно с промените от същия ред в други части на скелета при работниците, често се откриват извън връзка с неврологични симптоми. В същото време патологичните промени в костната структура, диагностицирани на рентгенови снимки, понякога са единствените и относително ранни признаци на вибрационна болест.

Друг важен момент е ускоряващият ефект на вибрациите върху скоростта на естествените инволютивни процеси, следователно откриването на дегенеративни промени, чиято тежест е по-голяма от очакваната за възрастта на субектите, може да показва наличието на остеопатия, причинена от вибрациите. фактор.

Патогенезата на вибрационната болест се основава на сложен механизъм на нервно-рефлексни и неврохуморални нарушения, които водят до развитие на застойно възбуждане с последващи устойчиви промени както в рецепторния апарат, така и в различни части на нервната система. Неблагоприятното въздействие на вибрациите върху човешкото тяло се характеризира с локално въздействие върху тъканите и многобройните екстеро- и интерорецептори, вградени в тях (директен микротравматичен ефект) и индиректно чрез централната нервна система върху различни системи и органи. Важна роля играят вторичните нарушения в резултат на трофични нарушения, причинени от съдова дисфункция.

Клиничните симптоми на вибрационната болест, причинена от локална или обща вибрация, се състоят от невроваскуларни нарушения, лезии на нервно-мускулната система, опорно-двигателния апарат, метаболитни промени и др.

От съществено значение за патогенезата на вибрационната болест са както специфичните, така и неспецифичните реакции от общ тип, отразяващи адаптивно-компенсаторните реакции на организма. Дългосрочното изследване на тази патология позволи да се установят различни варианти на нейния курс с преобладаваща проява на невроваскуларни нарушения или патология на опорно-двигателния апарат.

Тежестта на клиничните симптоми се определя главно от спектралните и амплитудните параметри на вибрациите и условията, при които възниква този ефект. По този начин въздействието на нискочестотните вибрации води до развитие на вибрационна патология с преобладаване на лезии на нервно-мускулната система, опорно-двигателния апарат и по-слабо изразен съдов компонент. Например, тази форма се наблюдава при формовчици, сондажи и др. Средно- и високочестотните вибрации причиняват съдови, нервно-мускулни, костно-ставни и други нарушения с различна тежест. При работа с мелници и други източници на високочестотни вибрации възникват предимно съдови нарушения.

В резултат на въздействието на интензивна локална вибрация първо се появяват функционални и след това дистрофични промени в рецепторния апарат и в периваскуларните нервни плексуси на малките съдове в областта на горните крайници. Постепенно в процеса се включват и други части на периферната и централната нервна система.

Увреждащото действие на вибрациите води до намаляване на функцията на хомеостатичната регулация на тъканния метаболизъм. Наблюдава се и локално увреждане на интимата на съдовете. Активността на алкалната фосфатаза в кръвта се повишава, съотношението на съдържанието на нуклеинови киселини - РНК и ДНК се променя, активността на сукцинат дехидрогеназата намалява.

Важна роля в инициирането на атака на избелване на пръстите играе ефектът на студа, който причинява рефлексна вазоконстрикция, медиирана от симпатиковата система. Тази хипотеза се подкрепя от резултатите от хистологично изследване на тъканите на пръстите, което показва, че заедно с други нарушения в тези случаи има изразена хипертрофия на мускулите на съдовата стена.

Кислородният дисбаланс изостря нарушението на микроциркулацията и съдовата пропускливост. Изследването на различни връзки в патогенезата на вибрационната болест (неврохуморална, микроциркулаторна, хормонална, ензимна) предполага, че промените в тъканния метаболизъм и развитието на дистрофични процеси са свързани с наличието на нарушения както в локалните ензимни системи, така и в централните рефлексни ефекти върху тъканите метаболизъм.

Дефицитът на кислород също допринася за развитието на трофични нарушения в дисталните части на горните крайници, по-специално появата на миофиброза, артроза и периатроза, образуването на кисти, еностози и намаляване на минералния компонент на костната тъкан. Нарушава се капилярното и прекапилярното кръвообращение в пръстите и впоследствие тонусът на големите съдове (артерии и вени) на предмишниците и рамото се променя, което клинично се проявява като ангиодистонен (или ангиоспастичен) синдром.

Промените в системата за коагулация на кръвта, допринасящи за нарушаване на микроциркулацията и прогресията на процеса, имат определено значение в патогенезата на вибрационната болест. Наред с горното, развитието на периферните хемодинамични нарушения е силно повлияно от промяна в механизмите на вегетативно-съдовата регулация, свързана с нарушено функциониране на висшите автономни центрове и ретикуларната формация на мозъчния ствол, както и периферните автономни ганглии.

Съдовите нарушения при вибрационна болест имат тенденция да се генерализират, което в тежки случаи може да доведе до постепенно развитие на хронична цереброваскуларна недостатъчност.

Наблюдават се и промени във функцията на хипоталамо-хипофизно-надбъбречната система; нарушава се съотношението на вазоактивните вещества на системата ренин-ангиотензин-алдостерон, има промени в съотношението на хормоните на хипофизно-тироидния комплекс, промени в съдържанието на циклични нуклеотиди и повишаване на нивото на простагландини в кръвта, промени в калциево-магнезиевия метаболизъм и др. В някои случаи на вибрационна болест се наблюдава промяна в имунологичните параметри; при тежки форми на вибрационна патология се отбелязва нарушение на функционалната активност на Т- и В-лимфоцитите.

Установено е, че развитието на периферна полиневропатия е придружено от промяна в активността на холинестеразата в мускулите. Нарушенията на двигателната функция, възникващи под въздействието на локална вибрация, се причиняват както от нарушение на координиращите влияния на кортикалната част на анализатора в периферията, така и от директно увреждане на мускулите.

При работа с тежък пневматичен инструмент, когато има значително напрежение на горните крайници, често се наблюдава миофасцикулит, миозит на мускулите на раменния пояс, тендомиозит на предмишницата.

Често се откриват деструктивно-дистрофични процеси в костно-ставния апарат.

По този начин както локалното увреждане на тъканните структури, които осигуряват хомеостатична регулация на тъканния метаболизъм, така и нарушаването на централните (хуморални и неврорефлекторни) механизми за регулиране на периферната циркулация играят роля в генезиса на вибрационната болест от излагане на локална вибрация, допринасяйки за влошаване на патологичния процес.

Що се отнася до патогенезата на вибрационната болест от излагане на общи вибрации, тя остава недостатъчно проучена до момента. Обобщената клинична и физиологична картина на ефекта от общата вибрация ни позволява да направим хипотеза за механизма на директния микротравматичен ефект на вибрациите върху опорно-двигателния апарат, вестибуло-обусловени и екстравестибуларни реакции. Честотата и тежестта на нарушенията зависят от физическите характеристики на вибрациите, ергономичните параметри на работното място, медицинските и биологичните параметри на човека-оператор.

Както е известно, вибрационната болест се различава от общата вибрация по полиморфизъм, а наблюдаваните ранни периферни и церебрални вегетативно-съдови нарушения често са с неспецифичен функционален характер.

Според съвременните концепции патогенетичният механизъм на формиране на вибрационни нарушения от въздействието на общата вибрация е сложен процес, състоящ се от три основни взаимосвързани етапа.

Първият етап - рецепторни промени, характеризиращи се с дисфункция на вестибуларния апарат и свързаните с тях функционални нарушения на вестибулосоматични, вестибуло-вегетативни, вестибулосензорни реакции.

Вторият етап е дегенеративно-дистрофични заболявания на гръбначния стълб (остеохондроза), които се появяват в присъствието на екзогенни и ендогенни фактори и свързаните с тях явления на декомпенсация на трофичната система.

Третият етап е загубата на адаптивни способности от органите на равновесие и свързаното с това увреждане на функционалното състояние на оптовестибулоспиналния комплекс поради патологична вестибулоаферентация.

Въз основа на клинични, функционални и експериментални изследвания е установено, че един от патогенетичните механизми на вибрационната болест, наред с нервно-рефлексните разстройства, е повишаване на венозното съпротивление, промяна във венозния отток, водеща до венозно пълнокровие, увеличаване на филтриране на течности и намаляване на храненето на тъканите с по-нататъшно развитие на периферен ангиодистонен синдром. Нискочестотната вибрация води до промяна в морфологичния състав на кръвта: еритроцитопения, левкоцитоза; има спад в нивото на хемоглобина.

Отбелязано е влиянието на общата вибрация върху метаболитните процеси, проявяващи се в промени във въглехидратния метаболизъм; биохимични параметри на кръвта, характеризиращи нарушенията на протеиновия и ензимния, както и витаминния и холестероловия метаболизъм. Наблюдават се нарушения на редокс процесите, изразяващи се в намаляване на активността на цитохромоксидазата, креатинкиназата, повишаване на концентрацията на млечна киселина в кръвта, промяна в азотния метаболизъм, намаляване на коефициента на албумин-глобулин и промяна в активността на коагулиращите и антикоагулантните кръвни фактори.

Установена е промяна в минералокортикоидната функция: намаляване на концентрацията на натриеви йони в кръвта, увеличаване на екскрецията на натриеви соли и намаляване на калиеви соли.Наблюдава се нарушение на ендокринната система: неврохуморална и хормонална регулация на функциите са нарушени, изразяващи се в промени в съдържанието на хистамин-серотонин, хидрокортизон, 17-оксикортикостероиди, катехоламини.

Общата вибрация също има отрицателно въздействие върху женската полова сфера, което се изразява в менструални нарушения, алгоменорея и менорагия; мъжете често изпитват импотентност; Тези нарушения са най-характерни за операторите на транспортни и транспортно-технологични средства, изложени на действието на джогинг вибрации.

При всички видове вибрационни заболявания често се наблюдават промени в централната нервна система под формата на вегетативна дисфункция на неврастеничен фон, което може да бъде свързано с комбинираното действие на вибрации и интензивен шум, който постоянно съпътства вибрационните процеси.

По същата причина невритът на слуховите нерви се среща при работници в опасни от вибрации професии с дълъг стаж; при изразени стадии на заболяването се наблюдава намаляване на слуха не само до високи, но и до ниски тонове.

Така многобройни проучвания на местни и чуждестранни специалисти показват, че вибрационната болест се различава от локалните и общите вибрации в полиморфизма на симптомите, особеностите на клиничното протичане и често може да доведе до нарушена работоспособност на пациентите.

СТАТИСТИКА ЗА ПОЯВА НА ВИБРАЦИОННА ПРОПАТОЛОГИЯ

Според статистиката една трета от идентифицираните професионални заболявания са свързани с излагане на вибрации и шум. По структура в общия дял на професионалните заболявания: 1991 г. - 22.5%; 1992 г. - 22,7%; 1993 г. - 24,1%; 1994 г. - 26,9%; 1995 - > 25. Освен това по време на професионални прегледи се откриват само 1-10% от реалните случаи на заболявания. Най-високата честота на вибрационна болест е регистрирана в предприятията от тежкото, енергийното, транспортното машиностроене, въгледобивната промишленост и цветната металургия.

Коефициент на заболеваемост от вибрационна болест в основната опасност от вибрации
професии и средни стойности на латентния период

Професионална група	Заболеваемост при професии с опасност от вибрации на 1000 души	Латентен период, години
Тример за кастинг	5,4	10,8±0,3
Шмиргел	2,6	12,1±0,7
секач	4,0	14,4±0,4
Мелница	0,5	14,5±0,6
Острилка	3,9	14,7 ± 1,0
Монтьор на механичен монтаж	0,3	16,8±0,6
Родман	0,5	17,4 ± 1,2
Лонгвал миньор	2,2	17,8±0,5
Сондажник	5,9	17,9±0,8
Пенетратор (телескопи)	23,4	17,9±0,9
Грузило (електрическа бормашина)	1,3	18,1 ± 1,4
нитовач	0,2	20,1 ± 1,2
формовчик	1,0	18,2 + 0,8

а) Общата вибрация е вибрацията на цялото тяло, предавана от работното място.

б) Локална вибрация - действа върху отделни части на тялото (горни крайници, раменен пояс, сърдечни съдове).

Нормализираният честотен диапазон за технологични вибрации, за вибрации на работните места на умствените работници е зададен под формата на октавни ленти със средни геометрични честоти:

За локална вибрация -2; 4;8 ; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Hz;

За обща вибрация - 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Hz.

Времето на излагане на вибрации се приема равно на продължителността на непрекъснато или кумулативно излагане, измерено в минути или часове.

Нормализираните показатели за вибрационното натоварване на оператора на работното място по време на трудовия процес са едноцифрени параметри (честотно коригирана стойност на контролирания параметър, вибрационна доза, еквивалентна коригирана стойност на контролирания параметър) или вибрационен спектър (Приложения 1- 4).

Вибрационното натоварване на оператора се нормализира за всяка посока на действие на вибрациите.

За локална вибрация нормата на вибрационното натоварване на оператора гарантира липсата на вибрационна болест, което съответства на критерия "безопасност".

За обща вибрация се установяват нормите на вибрационното натоварване на оператора за категориите вибрации и критериите за оценка, съответстващи на тях съгласно таблица 1.

Категории вибрации	критерии за оценка	Характеристики на условията на труд
	безопасност	Транспортни вибрации, засягащи операторите на мобилни самоходни и прикачни машини и превозни средства, когато се движат по терени, селскостопански култури и пътища, включително по време на тяхното изграждане
	границата на спада на производителността на труда	Транспортни и технологични вибрации, засягащи операторите на машини с ограничена подвижност, движещи се само върху специално подготвени повърхности на промишлени помещения, промишлени обекти и минни изработки
3 тип "а"	граница на намаляване на производителността на труда	Технологични вибрации, засягащи операторите на стационарни машини и съоръжения и предавани на работни места, които нямат източници на вибрации
3 тип ""в"	комфорт	Вибрации на работните места на работници, работещи със знания и нефизически работници

Критерият "безопасност" означава липса на нарушение на здравето на оператора, оценено по обективни показатели, като се отчита рискът от възникване на професионални заболявания и патологии, предвидени от медицинската класификация, както и изключва възможността от травматични или извънредни ситуации. поради излагане на вибрации.

Критерият "граница на намаляване на производителността на труда" означава поддържане на стандартната производителност на оператора, без намаляване поради развитието на умора под въздействието на вибрации.

Критерият "комфорт" означава създаване на условия на работа, които осигуряват на оператора усещане за комфорт при липса на смущаващи вибрации.

Методи и средства за защита от вибрации.

За защита от вибрации се използват следните методи: намаляване на вибрационната активност на машините; отстройка от резонансни честоти; гасене на вибрации; виброизолация; виброгасене, както и лични предпазни средства. Намаляването на вибрационната активност на машините (намаляване на Fm) се постига чрез промяна на технологичния процес, използване на машини с такива кинематични схеми, при които динамичните процеси, причинени от удари, ускорения и др., ще бъдат изключени или намалени до максимум, например чрез замяна на занитване със заваряване; добро динамично и статично балансиране на механизмите, смазване и чистота на обработка на взаимодействащи повърхности; използването на кинематични предавки с намалена вибрационна активност, например шевронни и спирални предавки вместо цилиндрични зъбни колела; подмяна на търкалящи лагери с плъзгащи лагери; използването на структурни материали с повишено вътрешно триене.

Отклоняването от резонансните честоти се състои в промяна на режимите на работа на машината и съответно честотата на смущаващата вибрационна сила; естествената честота на вибрациите на машината чрез промяна на твърдостта на системата, например чрез инсталиране на усилващи елементи или промяна на масата на системата (например чрез прикрепване на допълнителни маси към машината).

Амортизирането на вибрациите е метод за намаляване на вибрациите чрез засилване на процесите на триене в конструкцията, които разсейват вибрационната енергия в резултат на нейното необратимо превръщане в топлина по време на деформации, възникващи в материалите, от които е направена конструкцията. Амортизирането на вибрациите се осъществява чрез нанасяне върху вибриращи повърхности на слой от еластично-вискозни материали с големи загуби от вътрешно триене - меки покрития (гума, пяна PVC-9, мастика VD17-59, антивибрационна мастика) и твърди (листови пластмаси , стъклоизол, хидроизол, алуминиеви листове); използването на повърхностно триене (например плочи, съседни една на друга, като пружини); монтаж на специални амортисьори.

Амортизирането на вибрациите (увеличаване на масата на системата) се осъществява чрез инсталиране на модулите върху масивна основа. Амортизирането на вибрациите е най-ефективно при средни и високи честоти на вибрациите. Този метод е намерил широко приложение при монтаж на тежко оборудване (чукове, преси, вентилатори, помпи и др.).

Увеличаване на твърдостта на системата, например чрез инсталиране на усилващи елементи. Този метод е ефективен само при ниски честоти на вибрации.

Виброизолацията се състои в намаляване на предаването на вибрации от източника към защитения обект с помощта на устройства, разположени между тях. За виброизолация най-често се използват виброизолиращи опори като еластични уплътнения, пружини или комбинация от тях. Ефективността на виброизолаторите се оценява чрез коефициента на предаване KP, равен на съотношението на амплитудата на вибрационното изместване, скоростта на вибрациите, вибрационното ускорение на защитения обект или силата, действаща върху него, към съответния параметър на източника на вибрации. Изолацията на вибрациите намалява само вибрациите, когато скоростната кутия< 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.

Превантивните мерки за защита от вибрации са намаляването им в източника на образование и по пътя на разпространение, както и използването на лични предпазни средства, санитарни и организационни мерки.

Намаляването на вибрациите в източника на възникване се постига чрез промяна на технологичния процес с производството на части от найлон, каучук, текстолит, навременни превантивни мерки и операции за смазване; центриращи и балансиращи части; намаляване на празнините в ставите. Предаването на вибрации към основата на модула или конструкцията на сградата се отслабва чрез екраниране, което в същото време е средство за борба с шума.

Ако методите за колективна защита не работят или е нерационално да се прилагат, тогава се използват лични предпазни средства. Като средство за защита от вибрации при работа с механизиран инструмент се използват антивибрационни ръкавици и специални обувки. Антивибрационните ботуши са с многопластова гумена подметка.

Продължителността на работа с вибриращ инструмент не трябва да надвишава 2/3 от работната смяна. Операциите се разпределят между работниците, така че продължителността на непрекъснатото действие на вибрациите, включително микропаузите, да не надвишава 15 ... 20 минути. Препоръчително е да се правят почивки от 20 минути 1-2 часа след началото на смяната и 30 минути 2 часа след обяд.

Устойчивост на вибрации и звук

Има доста широко разпространено мнение, че вибрациите са фактор, който няма толкова радикален ефект върху биологичната съдба на даден обект в сравнение, например, с термични и радиационни фактори, чието действие, разбира се, води до смърт.

Вибрацията може пряко да попречи на изпълнението на работните операции или косвено да повлияе неблагоприятно на работата на човека. Редица автори разглеждат вибрациите като силен стресов фактор, който има отрицателно въздействие върху психомоториката, емоционалната сфера и умствената дейност на човек и увеличава вероятността от злополуки.

През последните години беше установено, че вибрациите, подобно на шума, действат върху човешкото тяло енергийно, така че започнаха да се характеризират със спектър от вибрационна скорост, измерена в сантиметри в секунда или, подобно на шума, в децибели; за прагова стойност на вибрациите условно се приема скорост 5х10-6 см/сек. Вибрацията се възприема (усеща) само при пряк контакт с вибриращо тяло или чрез други твърди тела в контакт с него. При контакт с източник на вибрации, който генерира (излъчва) звуци от най-ниските честоти (бас), заедно със звука се възприема и сътресение, т.е. вибрация.

В зависимост от това кои части на човешкото тяло са засегнати от механични вибрации, се разграничават локални и общи вибрации. При локална вибрация само тази част от тялото, която е в пряк контакт с вибриращата повърхност, най-често ръцете, е подложена на удар (при работа с ръчни вибриращи инструменти или при държане на вибриращ предмет, машинни части и др. ). Понякога локалните вибрации се предават на части от тялото, съчленени със ставите, директно изложени на вибрации. Но амплитудата на трептенията на тези части на тялото обикновено е по-ниска, тъй като при предаването на вибрациите през тъканите и дори по-меките, те постепенно избледняват. Общата вибрация се простира до цялото тяло и възниква, като правило, от вибрацията на повърхността, върху която се намира работникът (под, седалка, вибрационна платформа и др.).

При излагане на вестибуларни стимули, които включват вибрации, възприемането и оценката на времето се нарушават и скоростта на обработка на информацията се намалява. Редица изследвания показват, че нискочестотните вибрации причиняват нарушение на координацията на движението, а най-изразените промени се отбелязват при честоти от 4-11 Hz.

Продължителното въздействие на вибрации води до трайни патологични нарушения в организма на работниците. Цялостният анализ на този патологичен процес послужи като основа за обособяването му като независима нозологична форма на професионална болест - вибрационна болест.

Вибрационната болест продължава да заема едно от водещите места сред всички професионални заболявания. Причината за това е както използването на ръчни машини, които не отговарят на изискванията на санитарните норми, така и развиващата се специализация на труда, водеща до увеличаване на времето, през което тялото е изложено на вибрации. Опасността от развитие на вибрационна болест нараства с увеличаване на интензитета и продължителността на вибрациите; в същото време индивидуалната чувствителност е от съществено значение. Вредното въздействие на вибрациите се увеличава от шум, охлаждане, претоварване, значително мускулно напрежение, алкохолна интоксикация и др. Условно се разграничават локални вибрации, действащи главно върху ръцете на работниците, и общи, когато цялото тяло е изложено на вибрации, когато подът, седалката (работното място) се колебаят. Вибрационната болест, причинена от локална вибрация, се характеризира с оплаквания от болка в ръцете, по-често през нощта, побеляване на пръстите на студа, повишена студенина на ръцете, общо неразположение, раздразнителност и болка в областта на сърцето. Основната клинична проява на заболяването е нарушение на кръвообращението в периферните съдове. Първоначално съдовите нарушения се установяват предимно върху ръката, която е по-изложена на вибрации. Но с напредването на заболяването процесът обхваща не само съдовете на другата ръка, но и съдовете на краката, сърцето и мозъка. Заболяването е придружено от болка и нарушена чувствителност в ръцете, а често и в краката. Болковата чувствителност е особено силно засегната, температурата на кожата на ръцете и краката намалява. Степента на намаляване на чувствителността нараства с продължителността и тежестта на заболяването. Нарушени са функциите на жлезите с вътрешна секреция, вътрешните органи, метаболитните процеси. При излагане на вибрации с голяма амплитуда възникват смущения в мускулите, връзките, ставите и костите. Пациентите се оплакват от слабост, умора, раздразнителност, главоболие, лош сън.

Установено е, че вибрационната болест може да се компенсира дълго време, през този период пациентите остават работоспособни и не търсят лекарска помощ.

Основните прояви на вибрационната болест включват невроваскуларни нарушения. Те се появяват преди всичко на ръцете и са придружени от силна болка след работа и през нощта, намаляване на всички видове чувствителност на кожата, слабост в ръцете. Често има така наречения феномен на "мъртви" или бели пръсти. В същото време се развиват мускулни и костни (до дегенеративно-дистрофични) промени, както и нарушения на нервната система като неврози.

За разлика от локалната вибрация, клиничните симптоми, свързани с нарушения на мозъчната дейност, се появяват при обща вибрация. В този случай особено често страда вестибуларният апарат, появяват се главоболие, световъртеж. В зависимост от тежестта на патологичния процес се разграничават 4 стадия на заболяването:

I - инициал,
II - умерено изразено,
III - изразен,
IV - генерализиран (среща се изключително рядко).

В допълнение към етапите се отбелязват най-типичните синдроми: ангиодистонен, ангиоспастичен, вегетативен полиневрит, невротичен, вегетомиофасцит, диенцефален и вестибуларен.

Нискочестотната обща вибрация, особено в резонансния диапазон, причиняваща продължителна травма на междупрешленните дискове и костната тъкан, изместване на коремните органи, промени в подвижността на гладката мускулатура на стомаха и червата, може да доведе до болка в лумбалната област. регион, появата и прогресирането на дегенеративни промени в гръбначния стълб, заболявания на хроничен лумбален сакрален радикулит, хроничен гастрит.

Жените, изложени продължително време на обща вибрация, имат повишена честота на гинекологични заболявания, спонтанни аборти и преждевременни раждания. Нискочестотните вибрации причиняват нарушения на кръвообращението в тазовите органи при жените.

Когато се разглеждат характеристиките на действието на общата вибрация, трябва да се има предвид, че човешкото тяло е комбинация от различни маси с еластични елементи, които имат естествени вибрации с различни честоти. Под въздействието на вибрациите в редица случаи може да възникне резонансно явление, когато амплитудата на вибрациите на отделни части или органи на тялото се увеличава няколко пъти в сравнение с амплитудата на вибрациите на един или друг външен източник. За човек в легнало положение резонансната честота е в диапазона 3-3,5 Hz, за седнал човек - при честоти 4-6 Hz, а за човек, стоящ на вибрираща платформа, има два резонансни пика - при честоти 5-7 и 17-25 Hz. Резонансните явления за тъканите на главата възникват в областта от 20-30 Hz (в този честотен диапазон амплитудата на вибрациите на главата може да надвишава амплитудата на вибрациите на рамото 3 пъти).

Човешките тъкани имат различна способност да предават вибрации. Най-добрият проводник на вибрациите са костите и меките тъкани. Съединенията са ефективни гасители на вибрациите. С увеличаване на честотата на вибрациите, амплитудата на вибрациите на частите на тялото намалява с разстоянието от точката на приложение. Така например в честотния диапазон от 50-70 Hz около 10% от енергията на предадената вибрация достига до главата на човек, който е на вибрационната платформа. Вибрацията с честота над 100 Hz практически не се предава през човешкото тяло и е предимно локална.

Органите, които пряко възприемат вибрациите, се делят на две групи. Първият включва органите за равновесие (вестибуларния апарат), разположени във вътрешното ухо. Взаимодействайки със съответните връзки в мозъка, те работят като интегрален измервател на ъглови и линейни ускорения. Информацията, изпратена до мозъка от органите за равновесие, които са под въздействието на вибрациите, може да бъде изкривена, дезориентираща, а в някои случаи дразнеща и причиняваща болестно състояние на човека. Силите и движенията, причинени от вибрации, се улавят от голям брой механорецептори в цялото тяло. Някои от тях, разположени в мускулите и сухожилията, сигнализират за положението на тялото и въздействащите върху него натоварвания. Те взаимодействат с онази част от централната нервна система, която регулира положението на тялото и неговото движение. Тези рецептори реагират на всякакви промени, включително нискочестотни.

Втората група включва рецептори, разположени в кожата и съединителните тъкани. Те изпълняват функциите на допир, реагирайки на по-високи честоти (около 30 Hz). Вибрациите имат определено въздействие върху тялото и чрез органите на зрението и слуха.

Експериментални резултати

Съществувало е убеждението, че биологичният ефект на вибрациите се натрупва в резултат на нейното продължително или многократно действие. Има причини за това. Доколкото знаем, все още не е регистриран нито един случай на фатален изход от действието на вибрациите върху човек. Въпреки това, при по-внимателно изследване на механизма на биологичното действие на вибрациите, смъртта на даден обект е не само теоретично възможна, но вече е многократно наблюдавана в експерименти върху животни. Обратно през 30-те години. Японският изследовател Суеда М. проведе обширно изследване на ефекта на вибрациите върху различни функционални системи на лабораторни животни. Установено е, че нискочестотната вибрация - 140 вибрации в минута - води до смърт на зайци. Според автора хоризонталната вибрация е по-опасна от вертикалната.

Подобни резултати се наблюдават при експерименти с плъхове. Скоростта на смърт на животните се увеличава с увеличаване на амплитудата на трептенията. В серия от експерименти беше показано, че смъртта от действието на вибрациите настъпва в резултат на изместване на органи. Всеки орган има своя собствена маса, свои динамични свойства и поради това, когато животното, както и човекът, вибрира, възниква резонансно явление в една или друга област. Много автори показват, че например вибрацията на човек в седнало положение предизвиква резонанс при 5 Hz, докато стои - при 11 Hz; глава - 20 Hz, гърди, корем - 8 Hz. Тези изследвания обясняват много от феномените, свързани с вибрациите: например случаите, когато вибрациите карат пилота да загуби способността си да чете показанията на инструментите. Както се оказа, това се наблюдава при резонансна честота от 24 Hz. Става ясна и причината за смъртта на животните. За да се изключи всякакъв вид нервно влияние върху крайния резултат от вибрацията, животните се анестезират и след това се подлагат на вибрация. Оказа се, че само честоти от 18-25 Hz причиняват бърза смърт на мишки, други честоти не предизвикват подобен ефект. Аутопсията показа, че смъртта настъпва от кръвоизлив в белите дробове и стомашно-чревния тракт. Висока смъртност на плъхове се наблюдава при вибрации с честота 10-45 Hz; когато животните умряха от вибрации, беше открит кръвоизлив в белите дробове.

От теоретична и практическа гледна точка серия от изследвания на комбинираното действие на вибрации и радиация представлява голям интерес. Всеки от тези фактори има своя собствена цел на действие: радиация - клетъчни компоненти, главно нуклеопротеини; вибрация - структурата на клетката и субклетъчните образувания. Това е тяхната специфика на действие върху клетките. Но реакцията на клетката, както често може да се наблюдава, изглежда недвусмислена. Това обстоятелство доведе до широко заключение за съществуването на неспецифична клетъчна реакция в отговор на различни видове експозиция: механични, химични, радиационни и др. Но идеята за неспецифична клетъчна реакция е валидна само при нивото на последния етап от съществуването му - на прага на живота - паранекроза. Началният етап на действие на тези фактори и съответната реакция са чисто специфични и представляват особен интерес за биолозите. За съжаление, изследването на клетъчните реакции както в микровремеви интервали, така и на ултраструктурно ниво в отговор на действието на поне тези два фактора представлява сериозни методологични трудности. Може би поради тези трудности проблемът за комбинираното действие на различни фактори върху биологичните системи досега е изключително слабо проучен.

В резултат на изследванията на комбинираното действие на вибрации и радиация върху животни беше установено, че крайният резултат от комбинираното действие на тези фактори зависи от интензивността на всеки от тях, от последователността на действие, а също и от времето интервал между факторите. Така че, когато мишките се облъчват след вибрация с честота 70 Hz, тяхната смъртност се увеличава. Напротив, ако животното първо бъде облъчено и след това подложено на вибрации, тогава смъртността не се увеличава. Какво се случва в клетката след облъчване, в резултат на което вибрацията е неефективна, ние не знаем. Ние също не знаем какво се случва в клетката след 5 дни. след вибрация, когато последващото облъчване рязко повишава смъртността на животните. Общият извод е, че при определени условия комбинираното действие на вибрации и радиация повишава смъртността на животните или съкращава продължителността на живота им. Това далеч не е банално, очевидно заключение, че два фактора, разбира се, са по-ефективни от един. Физиолозите обаче са наясно с феномените на синергия и антагонизъм. Напълно възможно е при комбинираното действие на вибрация и радиация да има случаи както на синергия, така и на антагонизъм. За съжаление причините за това остават извън нашите познания.

Висока смъртност при котки се наблюдава при вибрации с честоти 6-12 Hz и с ускорение 15-20 g - животните не издържат повече от 20 минути. Според някои автори смъртта настъпва в резултат на разрушаване в областта на сърцето и белите дробове. При проучвания върху котки е използвана малко необичайна техника. Животните бяха оставени да се удрят в стените на клетката по време на вибрации. За да се изключи тази възможност, животните се потапят в съд с вода. Също така беше разрешена и съвсем разумно възможността за въздействие от рецепторите и, разбира се, не само от повърхностните рецептори, но и от интерорецепторите. За да се премахнат тези влияния, животните бяха анестезирани. Условия на вибрации: честота 2-50 Hz, амплитуда до 0,4 mm, време от 5 до 120 минути. Резултатите от експериментите показват, че максималната смърт на животните се наблюдава при вибрации с честоти 12 и 18 Hz и с ускорение 15 g. Ако се използва вибрация с честота 12 Hz, животното умира след 37 минути, а с честота 18 Hz - след 60 минути. Интересното е, че не са наблюдавани значителни промени в електрокардиограмата на животните. Най-големи патологични промени са открити в белите дробове. При ускорение от 15 g се наблюдават резки промени в белите дробове след 5 минути вибрация.

Проведохме и проучвания за устойчивост на вибрации при животни. Мишките са подложени на вертикална вибрация с честоти от 10 до 50 Hz и амплитуда 4-6 mm. Смъртта на животните се наблюдава при вибрации с честота 25 Hz. Аутопсията показа, че вече след 10 минути вибрации са открити обширни огнища на кръвоизливи в черния дроб, белите дробове и червата, което в крайна сметка е причината за смъртта на животните. Естествено, тази опасност се увеличава и под въздействието на съпътстващи фактори: температура на околната среда, газов състав, повишено ниво на шум и други фактори, които трудно могат да бъдат взети предвид, а за човек също и неговия морал, социален микроклимат.

Смъртоносният изход от действието на вибрациите става, както вече беше отбелязано, по-вероятен, когато се комбинира с влиянието на други физически фактори. По този начин смъртността на плъховете от вибрации се увеличава с спадане на парциалното налягане на кислорода, свързано с увеличаване на надморската височина. Показано е също, че започвайки от 3000 m надм. м. смъртността на плъховете се увеличава драстично. Увеличаването на кислородното напрежение не помага на ситуацията. При повдигане на животни до 6000 м смъртта им настъпва в 100% от случаите. В един от сериите експерименти е изследвана ролята на атмосферното налягане в издръжливостта на животните на вибрации. Оказа се, че намаляването на атмосферното налягане само по себе си не влияе на оцеляването на животните, но ефектът от вибрациите в тези случаи вече става смъртоносен. Аутопсия на животни, умрели при тези условия, показва наличието на обширни огнища на кръвоизлив в различни органи.

Популярен

Храни, повишаващи хемоглобина: Животински и растителни източници на желязо

« Намаляването на хемоглобина в кръвта е опасно за организма. Този протеин осигурява дихателната функция на органите и тъканите, доставяйки им кислород. За неговия... »

Понятието "опасност" и нейните характеристики

« Видове глобални опасности и техните причини. Социално-икономическа криза и проблеми на безопасността на живота. Видове опасност... »

Ефектът на вибрациите върху човек

« Ускорение - всички тези понятия вероятно са ви познати. В тази статия ще разгледаме по-подробно такава важна тема като вибрациите. Всеки от нас... »