Вплив вібрації на організм

Фізичні характеристики та джерела вібрації, характеристика проявів дії вібрації на організм. Органи, які сприймають вібрації. Вібраційна хвороба як професійне захворювання, її причини, ступеня тяжкості та профілактичні заходи.

Надіслати свою гарну роботу до бази знань просто. Використовуйте форму нижче

Студенти, аспіранти, молоді вчені, які використовують базу знань у своєму навчанні та роботі, будуть вам дуже вдячні.

Розміщено на http://www.allbest.ru/

Вібрація є механічними коливальними рухами, що безпосередньо передаються тілу людини. Основними фізичними характеристиками вібрації є амплітуда та частота коливань. Амплітуда вібросміщення вимірюється в м або см, а частота коливань – у герцах.

Враховуючи, що при будь-якому коливальному русі безперервно змінюється швидкість та прискорення (найбільші на осьовій лінії коливання та найменші в крайніх позиціях), вібрацію оцінюють за швидкістю та прискоренням.

Для вібрації відлік децибел ведеться від умовної опорної віброшвидкості, що дорівнює 5•108 м/с, віброприскорення – 3•104 м/с2.

Віброшвидкість та віброприскорення виражаються в дБ щодо їх нульових порогів. У цьому поріг сприйняття вібрації становить близько 70 дБ.

Віброшвидкість та віброприскорення оцінюються в межах стандартних октав із середньогеометричними частотами - 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250 Гц та вище. Вібрація з частотою до 32 Гц відноситься до низькочастотної, а понад 32 Гц - високочастотної.

Переваги одночислових інтегральних показників, таких як доза чи еквівалентний рівень, визначили інтерес дослідників до дозової оцінки вібрації. Якщо для шуму цей підхід достатньообгрунтовано, що відбито у стандарті ИСО R-1999 (1971 р.), то щодо вібрації є лише поодинокі роботи експериментального плану.

Необхідно відзначити, що діючий ГОСТ 12.1.012-78 регламентує ПДУ вібрації за кінематичним параметром віброшвидкості, а доза - енергетичний параметр, що враховує рівень вібрації та час її дії.

Джерелами вібрації є широко застосовувані в промисловості, будівництві, транспорті, сільському господарстві та в побуті пневматичні та електричні ручні механізовані інструменти, різні машини та обладнання, верстати, транспортні засоби. Вібрацію широко застосовують у техніці, а й у медицині на лікування деяких нервових і м'язових захворювань (вібротерапія, вібромасаж).

Вібрація відноситься до факторів, що мають велику біологічну активність. Характер, глибина та спрямованість фізіологічних зрушень різних систем організму визначаються рівнями, спектральним складом вібрації, а також фізіологічними властивостями тіла людини. У генезі цих реакцій важливу роль відіграють аналізатори - вестибулярний, руховий, зоровий, шкірний та ін.

Слід зазначити важливу роль біохімічних властивостей людського тіла у суб'єктивному сприйнятті вібрації. Дія вібрації на організм опосередковується такими явищами: фізичним впливом на поверхню контакту, поширенням коливань по тканинах, безпосередньою реакцією на впливи в органах та тканинах, а також роздратуванням механорецепторів, що викликає нейрорецепторні та суб'єктивні реакції.

В даний час накопичений експериментальний та клінічний матеріал, що підкреслює роль рефлекторних регуляторних впливів ЦНС у виникненні функціональних зрушень у нервово-м'язовому апараті в осіб, які піддаютьсядії вібрації. Ці дослідження показують, що розлади рухової функції, що виникають під впливом вібрації, обумовлені порушеннями регуляторних впливів ЦНС, так і безпосереднім ураженням м'язів. При цьому переважання дифузних зрушень може бути пояснено переважно змінами в діяльності суперспінальних структур, тоді як більша вираженість локальних змін у м'язах може бути пов'язана з їхньою безпосередньою травматизацією.

Особливо чутливими до дії локальної вібрації є відділи симпатичної нервової системи, що регулюють тонус периферичних судин, а також відділи периферичної нервової системи, пов'язані з вібраційною та тактильною чутливістю.

Доведено, що спрямованість судинних порушень визначається, насамперед, параметрами вібрації, що впливає. Спастичні явища в капілярах відбуваються при вібрації вище 35 Гц, а нижче спостерігається переважно картина атонії капілярів або їх спастико-атонічне стан. Область частот 35-250 Гц найнебезпечніша щодо розвитку спазму судин.

За останні роки встановлено, що вібрація, як і шум, діє на організм людини енергетично, тому її стали характеризувати спектром коливальної швидкості, що вимірюється в сантиметрах на секунду або як і шум, в децибелах; за граничну величину вібрації умовно прийнята швидкість 5•106 см/сек. Вібрація сприймається (відчувається) лише при безпосередньому зіткненні з тілом, що вібрує, або через інші тверді тіла, що стикаються з ним. При зіткненні з джерелом коливань, що генерує (видає) звуки найнижчих частот (басові), поряд зі звуком сприймається і струс, тобто вібрація.

Залежно від того, на які частини тілалюдини поширюються механічні коливання, розрізняють місцеву та загальну вібрацію. При місцевій вібрації струсу піддається лише та частина тіла, яка безпосередньо стикається з поверхнею, що вібрує, найчастіше руки (при роботі з ручними вібруючими інструментами або при утриманні вібруючого предмета, деталі машини і т. п.). Іноді місцева вібрація передається на частини тіла, зчленовані з суглобами, що піддаються безпосередньо вібрації. Однак амплітуда коливань цих частин тіла зазвичай нижча, тому що в міру передачі коливань по тканинах, і тим більш м'яким, вони поступово згасають. Загальна вібрація поширюється на все тіло і походить, як правило, від вібрації поверхні, на якій знаходиться робітник (підлога, сидіння, віброплатформа тощо).

При дії вестибулярних подразників, до яких належить вібрація, порушуються сприйняття та оцінка часу, знижується швидкість переробки інформації. Низькочастотна вібрація спричиняє порушення координації руху, причому найбільш виражені зміни відзначаються при частотах 4-11 Гц.

Тривалий вплив вібрації призводить до стійких патологічних порушень в організмі працюючих. Всебічний аналіз цього патологічного процесу послужив основою виділення його як самостійної нозологічної форми професійного захворювання - вібраційної хвороби.

Вібраційна хвороба продовжує займати одне із провідних місць серед усіх професійних захворювань. Причиною цього є як використання ручних машин, що не відповідають вимогам санітарних норм, так і спеціалізація праці, що розвивається, що веде до збільшення часу впливу на організм вібрації. Небезпека розвитку вібраційної хвороби зростає із збільшенням інтенсивності та тривалості дії вібрації;при цьому важливе значення має індивідуальна чутливість. Шкідлива дія вібрації посилюють шум, охолодження, перевтому, значну м'язову напругу, алкогольне сп'яніння та ін.

На відміну від місцевої при дії загальної вібрації, виникають клінічні симптоми, пов'язані з розладами діяльності мозку. При цьому особливо часто страждає вестибулярний апарат, з'являються головний біль, запаморочення. За ступенем вираженості патологічного процесу виділяють 4 стадії захворювання:

II - помірковано виражена,

IV - генералізована (зустрічається вкрай рідко).

Крім стадій, відзначають найбільш типові синдроми: ангіодистонічний, ангіоспастичний, вегетативного поліневриту, невротичний, вегетоміофасцит, діенцефальний та вестибулярний.

Низькочастотна загальна вібрація, особливо резонансного діапазону, викликаючи тривалу травматизацію міжхребцевих дисків і кісткової тканини, зміщення органів черевної порожнини, зміни моторики гладкої мускулатури шлунка і кишечника, може призводити до больових відчуттів в області попереку, виникнення та прогресування дегенеративних змін. крижовим радикулітом, хронічним гастритом.

У жінок, які зазнають тривалого впливу загальної вібрації, відзначається підвищена частота гінекологічних захворювань, мимовільних абортів, передчасних пологів. Низькочастотна вібрація викликає у жінок порушення кровообігу органів малого тазу.

Тканини людини мають різну здатність до передачі вібрації. НайкращимПровідником вібрації є кістки, м'які тканини. Суглоби є ефективними гасниками коливань. З підвищенням частоти вібрації амплітуда коливань частин тіла в міру віддалення точки застосування зменшується. Так, наприклад, в діапазоні частот 50-70 Гц до голови доходить близько 10% енергії вібрації, що передається людині, що знаходиться на віброплатформі. Вібрація частотою понад 100 Гц практично не передається по тілу людини і є переважно місцевою.

Органи, які безпосередньо сприймають вібрації, діляться на дві групи. До першої відносяться органи рівноваги (вестибулярний апарат), що знаходяться у внутрішньому вусі. Взаємодіючи з відповідними зв'язками у мозку, вони працюють як інтегральний вимірник кутових та лінійних прискорень. Інформація, що надсилається в мозок органами рівноваги, що перебувають під впливом вібрацій, може виявитися спотвореною, дезорієнтуючою, а в деяких випадках подразнюючою та викликає у людини стан хвороби. Сили та переміщення, що викликаються вібрацією, уловлюються великою кількістю механорецепторів у всьому організмі. Деякі з них, що знаходяться в м'язах і сухожиллях, сигналізують про положення тіла і навантаження, що діють на нього. Вони взаємодіють із відділом центральної нервової системи, що регулює положення тіла та його рух. Ці рецептори реагують на будь-які зміни, зокрема низькочастотні.

До другої групи відносяться рецептори, розташовані в шкірі та сполучних тканинах. Вони виконують функції дотику, реагуючи більш високі частоти (близько 30 Гц). Вібрації надають певний вплив на організм також через органи зору та слуху.

Характер впливів вібрації на людину залежить від їхньої тривалості. Порушення фізіологічних функцій організму, що настають під впливом вібрацій, маютьтенденцію до посилення зі збільшенням тривалості дії.

Вібрація, високий вібраційний фон середовища становлять небезпеку здоров'ю як робочих, за умов виробництва, але й інших груп населення. Джерелами вібрації у житлових будинках є: транспорт, промислові установки, інженерно-технологічне обладнання будівель. За інтенсивністю коливань найбільше впливає на людину міський рейковий транспорт: дрібного закладення та відкриті радіуси метрополітену, залізничні магістралі. Вібрація, що виникає у будинках від руху поїздів, має регулярний переривчастий характер. У міру віддалення джерела амплітуда коливань знижується.

При поширенні коливань по висоті багатоповерхової будівлі на верхніх поверхах спостерігається як ослаблення, так і посилення вібрації залежно від резонансу. Вивчені типи конструкцій будівель в умовах однакових ґрунтів не мають істотного впливу на рівні вібрації в житлових приміщеннях.

У деяких випадках реєструються високі рівні вібрації від інженерно-технологічного обладнання самих будівель (ліфти) та вбудованих об'єктів.

В основі профілактики вібраційної хвороби лежить гігієнічно обґрунтоване нормування рівнів вібрації. У цьому враховуються спрямованість, тривалість дії, характер вібрації. В Україні рівні вібрації на робочих місцях у виробничих приміщеннях, на гірських, сільськогосподарських, меліоративних, будівельно-дорожніх машинах, залізничному та автомобільному транспорті, на судах регламентуються санітарним законодавством.

Основними нормативними правовими актами, що регламентують параметри виробничих вібрацій, є: "Санітарні норми та правила при роботі з машинами та обладнанням, що створюють локальну вібрацію,що передається на руки працюючих" № 3041-84 та "Санітарні норми вібрації робочих місць" № 3044-84.

В даний час близько 40 державних стандартів регламентують технічні вимоги до вібраційних машин та обладнання, систем віброзахисту, методів вимірювання та оцінки параметрів вібрації та інші умови.

1. Арустамов Е.А. Безпека життєдіяльності. - М: 2001.

2. Гарін В.М. Екологія для технічних вишів. - Ростов на Дону: 2001.

3. Криксунов Є.А., Пасічник В.В., Сидорін А.П. Екологія. - М: «Дрофа», 2004.