Тривала дія вібрації на організм людини призводить до серйозних наслідків під назвою «вібраційна хвороба». Це професійна патологія, що виникає внаслідок тривалого впливу на організм людини виробничої вібрації, що перевищує гранично допустимий рівень (ПДК). Хворіють, як правило, чоловіки середнього віку.
Вібрація може діяти як локально (наприклад, на робочі руки), і весь організм. Але в будь-якому випадку вона здатна до поширення, відбиваючись на нервовій та опорно-руховій системі. Гаситься вібрація завдяки еластичним властивостям м'язів, зв'язок, хрящів.
Крім того, від тривалої вібрації страждає серцево-судинна система і особливо мікроциркуляторне русло (дрібні судини, в яких йде безпосередня віддача кров'ю кисню та утилізація з тканин вуглекислого газу).
При загальній вібрації часто уражається орган рівноваги (вестибулярний апарат), що супроводжується запамороченням, хиткою, нестійкою ходою, таких пацієнтів часто непокоїть нудота, іноді двоїться в очах. Важче переносяться поїздки у транспорті, особливо у поїздах.
Перераховані вище реакції організму є специфічними для вібраційної хвороби та їхня присутність обов'язково для постановки діагнозу.
До неспецифічних симптомів вібраційної хвороби відносять:
- порушення імунітету, ендокринної функції, обмін речовин;
- згущення крові;
- опущення органів черевної порожнини та малого тазу, що спричиняє порушення їх функцій, і насамперед – шлунково-кишкового тракту. При опущенні з'являється тяжкість, біль у надчеревній ділянці, метеоризм, підвищується ризик кишкової непрохідності, застою жовчі.
Поразка нервової системиполягає в тому, що в результаті прямої дії вібрації на рецептори підвищується їх збудливість. Це призводить до хронічної (застійної) активації центрів вібраційної чутливості, від яких збудження поширюється на сусідні центри кори головного мозку (судинно-руховий, центр терморегуляції, болю). Все це формує синдром вегетативно-сенсорної поліневропатії (ниючі болі в руках, ногах, м'язах, їх тремтіння, похолодання рук, постійно мерзнуть ноги, можливий набряк).
Ангіодистонічний синдром (порушення тонусу кровоносних судин) також дуже характерний для вібраційної хвороби. Виникає він у результаті ураження як судинно-рухового центру, так і безпосереднього механічного впливу вібрації на судини. Вібрація сприяє пошкодженню внутрішньої стінки артерії, тут з'являються тромби, які зі струмом крові переносяться в дрібніші судини та їх перекривають. В результаті уражена частина тіла синіє, стає холодною, втрачається її чутливість. Через час можуть з'являтися виразки, що довго не гояться. Цьому сприяє також судинозвужувальна дія високочастотної вібрації, підвищення в'язкості крові. У разі загальної вібрації значно підвищується ризик інфарктів, інсультів, артеріальної гіпертензії.
Як говорилося вище, вібраційні коливання гасяться м'якими тканинами опорно-рухового апарату – це позитивна сторона. Однак, з плином часу, зв'язки, хрящі і м'язи, що знаходяться під постійною дією вібрації, стають дуже грубими, в них з'являється щільна, рубцева тканина (подібно до мозолів на долонях після тривалої) фізичного навантаження) – це негативні наслідки. Такі рубці перешкоджають нормальній роботі органів: зв'язки стають менш міцними, легше розриваються при великому навантаженні; рухи в суглобах не можуть, тут з'являються болі, припухлість; підвищується м'язова втома, біль, знижується сила м'язів, вони зменшуються у розмірах (атрофія).
Лікування вібраційної хвороби ґрунтується на двох принципах. Перший – це виняток впливу вібрації на організм (етіологічний принцип).
Другий - комплексне лікування всіх симптомів, що виникли. Тут застосовуються анальгетики, препарати, що покращують кровообіг, нейропротектори, на опорно-руховий апарат призначаються фізіопроцедури, рефлексотерапія та інші (патогенетичний та симптоматичний принцип лікування).
Вібрація як виробнича шкідливість є механічними коливальними рухами, що безпосередньо передаються тілу людини або окремим її ділянкам. Внаслідок механізації багатьох видів робіт та використання пневматичних та електричних інструментів значення її різко зросло, і в даний час вібраційна хвороба серед професійних захворювань займає одне з перших місць.
Щодо небезпеки вібраційної хвороби найбільше значення має вібрація із частотою 16-250 Гц.
Прийнято розрізняти місцеву (локальну)і загальну вібрацію:перша передається на руки або інші обмежені ділянки тіла, друга - всьому організму (перебування на платформі, що коливається, сидіння).
Дія вібрації на робочих нерідко поєднується з впливом інших виробничих шкідливостей: шуму, мікроклімату, що охолоджує, незручного положення тіла.
Вплив вібрації на організм.Вібрація в залежності від її параметрів (частота, амплітуда) може надавати як позитивний, так і негативний вплив на окремі тканини та організм у цілому. З фізіотерапевтичною метою вібрацію використовують для покращення трофіки, кровообігу в тканинах під час лікування деяких захворювань. Проте виробнича вібрація, передаючись здоровим тканинам та органам та маючи значну амплітуду та тривалість дії, виявляється шкідливо впливаючим фактором.
Вібрація викликає насамперед нейротрофічні та гемодинамічні порушення. У судинах дрібного калібру (капіляри, артеріоли) виникають спастико-атонічні стани, зростає їхня проникність, порушується нервове регулювання. Змінюється вібраційна, температурна та больова чутливість шкіри. Працюючи з ручним механізованим інструментом може виникнути симптом «мертвого пальця»: втрата чутливості, побіління пальців, кистей рук. Робітники скаржаться на мерзлякуватість рук, ниючі болі в них після роботи і ночами. Шкірні покриви між нападами мають мармуровий вигляд, ціанотичні. У деяких випадках виявляються набряклість, зміна шкіри на кистях (тріщини, огрубіння), гіпергідроз долонь. Характерні кістково-суглобові та м'язові зміни. Дистрофічні процеси викликають зміну структури кісток (остеопороз, розростання та ін.), атрофію м'язів. Можлива деформація кистьового, ліктьового, плечового суглобівіз порушенням опорно-рухової функції.
Захворювання носить загальний характер, про що свідчать швидка стомлюваність, головний біль, запаморочення, підвищена збудливість. Можливі скарги на болі в області серця та шлунка, підвищену спрагу: схуднення, безсоння. Астено-вегетативний синдром супроводжується серцево-судинними порушеннями: гіпотонією, брадикардією, змінами ЕКГ. При лікарському огляді можуть бути виявлені зміни шкірної чутливості, тремор рук, язика та повік.
При дії загальної вібрації більш виражені зміни з боку центральної нервової системи: скарги на запаморочення, шум у вухах, сонливість, біль у литкових м'язах. Об'єктивно виявляються зміни ЕЕГ, умовних та безумовних рефлексів, погіршення пам'яті, порушення координації рухів. Спостерігається зростання енерговитрат та схуднення. Частіше, ніж за впливу локальної вібрації, виявляються вестибулярні розлади. У поєднанні із шумом вібрація веде до зміни слуху. У цьому характерно погіршення сприйняття звуків як високих, а й низьких частот. Іноді виявляються зорові розлади: зміна відчуття кольору, меж поля зору, зниження гостроти зору. З боку серцево-судинної системи спостерігається нестійкість артеріального тиску, переважання гіпертонічних явищ, інколи ж різке падіння артеріального тиску до кінця роботи. Можливі випадки спазму коронарних судин, розвитку міокардіодистрофії. Поразки кістково-суглобового апарату переважно локалізуються в ногах та хребті. Дія загальної вібрації може сприяти розладам функціонального стану внутрішніх органів, появі болю у шлунку, відсутності апетиту, нудоті, частому сечовипусканню. Патологічні зміни в органах малого тазу можуть супроводжуватись у чоловіків імпотенцією, у жінок – порушенням менструального циклу, опущенням органів малого тазу, підвищеною гінекологічною захворюваністю.
Початкові форми вібраційної хвороби легше піддаються зворотному розвитку після тимчасового припинення контакту з джерелами вібрації, застосування раціонального режиму праці, використання масажу, водних процедур та інших.
Теоретично, начебто, байдуже, яким інструментом викликається вібрація: за інших рівних умов основну роль грають її параметри. У принципі так і йдеться, але це вірно лише «за інших рівних умов». Насправді ж характер професії визначає деякі особливості у перебігу хвороби, наприклад, більш гостро розвивається якийсь локальний процес. Так, як зазначають дослідники Японії, у водіїв вантажних машин широко поширені шлункові захворювання. Відомо також, що у водіїв трелювальних тракторів на лісозаготівлі симптоми вібраційної хвороби супроводжуються радикулітом. У пілотів, що особливо працюють на вертольотах, часто спостерігається втрата гостроти зору. Як показано у спеціальних дослідженнях, одноразова, причому короткочасна – близько 20-30 хв. вібрація, збільшує час розв'язання елементарних завдань, тобто. погіршує увагу та розумову діяльність, при цьому до 30% рішень виявляється помилковим.
У дослідженнях було виявлено дуже важливу біологічну закономірність. Виявляється, що ослаблення уваги спостерігається тільки при певних частотах порядку 10-12 Гц, інші частоти, вище і нижче, але з тим же прискоренням, подібних змін не викликають. Ця закономірність дає ключ до з'ясування особливостей захворювань на вібраційну хворобу, пов'язаних з тією чи іншою. виробничою діяльністю. Кожна машина або агрегат генерує поряд з масою побічних частот (гармонію) одну основну для даної машини. Ця частота визначає специфіку захворювань.
Якщо вібрація частотою вище 15 Гц (особливо частотою 60-90 Гц) впливає на людину вздовж її тулуба у напрямку вертикальної осі, то гострота зору знижується, здатність стежити за коливальними рухами об'єкта втрачається вже на частотах 1-2 Гц і майже зникає при 4 Гц . З цього простого прикладу видно, яку небезпеку становить транспортна вібрація: шофери, льотчики, водії інших транспортних засобів перестають розрізняти об'єкти, що рухаються.
Частота вібрації, викликана нерівностями дороги та недосконалістю наземного транспорту, лежить у діапазоні до 15 Гц, тобто. є реальну небезпеку і може спричинити аварії.
Вібрація порушує мову людини. При частотах від 4 до 10 Гц мова спотворюється, інколи ж переривається. Для збереження чіткої та правильної мовипотрібне спеціальне тренування, тому що розбірливу мову важко підтримувати за рівня вібрації 0,3 дБ. Легко зрозуміти, як це позначається на зв'язку льотчиків та космонавтів із наземними пунктами управління.
У льотчиків, шоферів, машиністів виникають ті самі ознаки вібраційної хвороби, що й у робітників. Особливо важкими бувають захворювання у пілотів гелікоптерів. У польоті виникають низькочастотні коливання, які погано гасяться тілом людини і руйнівно діють на весь організм, насамперед нервову систему. Порушення нервової та серцево-судинної діяльності у льотчиків зустрічаються майже в 4 рази частіше, ніж у представників інших професій, і вібрація тут грає чималу роль.
Вібрація відноситься до факторів, що мають високою біологічною активністю. Виразність реакцій у відповідь обумовлюється головним чином силою енергетичного впливу і біомеханічними властивостями людського тіла як складної коливальної системи. Потужність коливального процесуу зоні контакту та час цього контакту є головними параметрами, що визначають розвиток вібраційних патологій, структура яких залежить від частоти та амплітуди коливань, тривалості впливу, місця застосування та напряму осі вібраційного впливу, демпфуючих властивостей тканин, явищ резонансу та інших умов.
Між відповідними реакціями організму і рівнем вібрації, що впливає, немає лінійної залежності. Причину цього явища бачать у резонансному ефекті. При підвищенні частот коливань понад 0,7 Гц можливі резонансні коливання органів людини. Резонанс людського тіла, окремих його органів настає під дією зовнішніх сил при збігу власних частот коливань внутрішніх органів із частотами зовнішніх сил. Область резонансу для голови у положенні сидячи при вертикальних вібраціях розташовується у зоні між 20 – 30 Гц, при горизонтальних – 1,5 – 2 Гц.
Особливого значення резонанс набуває стосовно органу зору. Розлад зорових сприйняттів проявляється у частотному діапазоні між 60 та 90 Гц, що відповідає резонансу очних яблук. Для органів, розташованих у грудній клітці та черевній порожнині, резонансними є частоти 3 – 3,5 Гц. Для тіла в положенні сидячи резонанс настає на частотах 4 – 6 Гц.
Тривале систематичне вплив вібрації призводить до розвитку вібраційної хворобияка включена до списку професійних захворювань. Ця хвороба діагностується, як правило, у працюючих на виробництві. В умовах населених місць вібраційна хвороба не реєструється, незважаючи на наявність багатьох джерел вібрації (наземний та підземний транспорт, промислові джерела та ін.).
Коливання, що передаються від поверхні тіла, що вібрує поверхні тіла, викликають роздратування численних нервових закінчень у стінках кровоносних судин, м'язових та інших тканинах. Матчі у відповідь призводять до порушенням звичайного функціонального станудеяких внутрішніх органів та систем, і в першу чергу периферичних нервів та кровоносних судин, викликаючи їх скорочення. Самі ж нервові закінчення, особливо шкірні, також змінюються - стають менш сприйнятливими до подразнень. Все це проявляється у вигляді безпричинних болів у руках, особливо ночами, оніміння, відчуття «повзання мурашок», раптового побіління пальців, зниження всіх видів шкірної чутливості (больової, температурної, тактильної). Весь цей комплекс симптомів, характерний для впливу вібрації, отримав назву вібраційної хвороби Хворі на вібраційну хворобу зазвичай скаржаться на м'язову слабкість і швидку стомлюваність. У жінок від впливу вібрації, крім цього, нерідко виникають порушення функціонального стану статевої сфери.
Розвиток вібраційної хворобиі. інших несприятливих явищ залежить в основному від спектрального складу вібрації: чим вища частота вібрації і чим більша амплітуда та швидкості коливань, тим більшу небезпеку становить вібрація щодо термінів розвитку та тяжкості вібраційної хвороби
Вібраційна патологія стоїть на другому місці (після пилових) серед професійних захворювань. Розглядаючи порушення стану здоров'я під час вібраційної дії, слід зазначити, що частота захворювань визначається величиною дози, а особливості клінічних проявів формуються під впливом спектра вібрацій. Виділяють три види вібраційної патології від впливу загальної, локальної та поштовхоподібної вібрацій.
При дії на організм загальної вібрації страждає насамперед нервова система та аналізатори: вестибулярний, зоровий, тактильний. Вібрація є специфічним подразником для вестибулярного аналізатора, причому лінійні прискорення – для отолітового апарату, розташованого в мішечках напередодні, а кутові прискорення – для напівкружних каналів внутрішнього вуха.
У робочих вібраційних професій відзначені запаморочення, розлад координації рухів, симптоми заколисування, вестибуло-вегетативна нестійкість. Порушення зорової функції проявляється звуженням та випаданням окремих ділянок полів зору, зниженням гостроти зору, іноді до 40%, суб'єктивно – потемнінням в очах.Під впливом загальних вібрацій відзначається зниження больової, тактильної та вібраційної чутливості. Особливо небезпечна поштовхоподібна вібрація, що викликає мікротравми різних тканин із наступними реактивними змінами. Загальна низькочастотна вібрація впливає на обмінні процеси, що проявляються зміною вуглеводного, білкового, ферментного, вітамінного та холестеринового обмінів, біохімічних показників крові.
Вібраційна хвороба від впливу загальної вібрації та поштовхів реєструється у водіїв транспорту та операторів транспортно-технологічних машин та агрегатів, на заводах залізобетонних виробів. Для водіїв машин, трактористів, бульдозеристів, машиністів екскаваторів, що зазнають впливу низькочастотної та поштовхоподібної вібрацій,характерні зміни в попереково-крижовому відділі хребта. Робітники часто скаржаться на біль у попереку, кінцівках, в області шлунка, відсутність апетиту, безсоння, дратівливість, швидку втомлюваність. Загалом картина впливу загальної низько- та середньочастотної вібрацій виражається загальними вегетативними розладами з периферичними порушеннями, переважно у кінцівках, зниженням судинного тонусу та чутливості.
Коливання низьких частот спричиняють різке зниження тонусу капілярів, а високих частот – спазм судин.
Заходи боротьби з шумом і вібрацією багато в чому однотипні.
Насамперед, необхідно звернути увагу на технологічний процес та обладнання, по можливості замінити операції, що супроводжуються шумом чи вібрацією, іншими.
Важливу роль у боротьбі з шумом та вібрацією відіграють архітектурно-будівельні та планувальні рішення при проектуванні та будівництві промислових будівель. Насамперед, необхідно найбільш шумне та вібруюче обладнання винести за межі виробничих приміщень, де знаходяться робітники; якщо це обладнання потребує постійного або частого періодичного спостереження, на ділянці його розміщення обладнуються звукоізольовані будки або кімнати для персоналу.
З метою профілактики несприятливого впливу локальної та загальної вібрації працюючі повинні використовувати засоби індивідуального захисту. При дії місцевої вібрації (частіше на руки) рукоятки та інші вібруючі частини машин та інструменту (наприклад, пневмомолоток), що стикаються з тілом робітника, покриваються гумою або іншим м'яким матеріалом. Віброгасну роль грають і рукавиці.
Висновки
Шум та вібрація поєднуються загальним принципом їх утворення: всі вони є результатом коливання тіл, що передається безпосередньо або через газоподібні, рідкі та тверді середовища. Відрізняються вони один від одного лише за частотою цих коливань та різним сприйняттям їх людиною.
Коливання з частотою від 20 до 20000 гц (герц - одиниця виміру частоти, рівна одному коливанню за секунду), передані через газоподібне середовище, називаються звуками і сприймаються органами слуху людини як звуки; безладне поєднання таких звуків складає шум.
Коливання твердих тіл або передані через тверді тіла (машини, будівельні конструкції тощо) називаються вібрацією. Вібрація сприймається людиною як струс при загальній вібрації з частотою від 1 до 100 гц, а за локальної (місцевої) - від 10 до 1000 гц (наприклад, під час роботи з віброінструментом).
Чітких меж між шумом і вібрацією не існує, тому на прикордонних частотах зазвичай має місце вплив на людину двох вищезгаданих факторів.
Вібрація— це механічні коливання машин та механізмів, які характеризуються такими параметрами, як частота, амплітуда, коливальна швидкість, коливальне прискорення. Вібрацію породжують неврівноважені силові дії, що виникають під час роботи машин.
При вивченні вібрацій тіла людини прийнято виділяти загальну вібрацію всього тіла (передається через опорні поверхні) та локальну (передається на руки під час роботи з ручними машинами).
Загальну вібрацію за джерелом виникнення поділяють втричі категорії: транспортну, транспортно-технологічну, технологічну.
Вплив вібрації на організм людини
При вивченні дії вібрації на організм людини потрібно враховувати, що коливальні процеси притаманні живому організму насамперед тому, що вони постійно протікають. Внутрішні органи можна як коливальні системи з пружними зв'язками. Їхні власні частоти лежать у діапазоні 3-6 Гц. При впливі на людину зовнішніх коливань таких частот відбувається виникнення резонансних явищ у внутрішніх органах, здатних викликати травми, розрив артерій, смерть. Власні частоти коливань тіла у положенні лежачи становлять 3-6 Гц, стоячи - 5-12 Гц, грудної клітки - 5-8 Гц. Вплив на людину вібрацій таких частот гнітить центральну нервову систему, викликаючи почуття тривоги та страху.
Вплив виробничої вібрації на людину викликає зміни як фізіологічного, і функціонального стану організму людини. Зміни у функціональному стані організму виявляються у підвищенні стомлюваності, збільшенні часу рухової та зорової реакції, порушенні вестибулярних реакцій та координації рухів. Усе це призводить до зниження продуктивність праці. Зміни в фізіологічному станіорганізму - у розвитку нервових захворювань, порушенні функцій серцево-судинної системи, порушенні функцій опорно-рухового апарату, ураженні м'язових тканин та суглобів, порушенні функцій органів внутрішньої секреції. Усе це призводить до вібраційної хвороби.
Останнім часом прийнято розрізняти три форми вібраційної хвороби: периферичну - виникає від впливу вібрації на руки (спазми периферичних судин, напади побіління пальців рук на холоді, ослаблення рухливості та біль у руках у спокої та нічний час, втрата чутливості пальців, гіпертрофія м'язів); церебральну - від переважного впливу вібрації на весь організм людини (загальномозкові судинні порушення та ураження головного мозку); змішану - при спільному впливі загальної та локальної вібрації.
Шкідливість вібрації посилюється одночасним впливом на працюючих зниженою температурою повітря робочої зони, підвищеного рівня шуму, охолодження рук робітника при роботі з ручними машинами, запиленості повітря, незручної пози та ін.
Гігієнічне нормування вібрації
Основу гігієнічного нормування вібрації становлять критерії здоров'я людини при впливі на нього вібрації з урахуванням напруженості та тяжкості праці. Основна мета нормування вібрації на робочих місцях - це встановлення допустимих значень характеристик вібрації, які при щоденному систематичному впливі протягом усього робочого дня та багатьох років не можуть викликати суттєвих захворювань організму людини та не заважають його нормальній трудовій діяльності.
Основним документом, що регламентує рівень вібрації на робочих місцях, є СН 2.2.4/2.1.8.566-96 "Виробнича вібрація, вібрація у приміщеннях житлових та громадських будівель". У цьому документі наведено гранично допустимі значення коливальної швидкості, коливального прискорення та їх рівнів у октавних та третьоктавних смугах частот для локальної та загальної вібрації залежно від джерела виникнення, напряму дії.
Способи захисту від вібрації та профілактика вібраційної хвороби
До способів боротьби з вібрацією відносяться зниження вібрації в джерелі (покращення конструкції машин, статичне і динамічне балансування частин машин, що обертаються), віброгасіння (збільшення ефективної маси шляхом приєднання машини до фундаменту), віброізоляція (застосування віброізоляторів пружинних, гідравлічних, пневматичних, гум ) вібродемпфування (застосування матеріалів з великим внутрішнім тертям), застосування індивідуальних засобів захисту (віброзахисне взуття, рукавички зі спеціальними пружно-демпфуючими елементами, що поглинають вібрацію).
Прискорення - всі ці поняття, напевно, вам знайомі. У статті ми розглянемо докладніше таку важливу тему, як вібрація. Кожен із нас стикається з цим явищем у повсякденному житті.
Що таке вібрація? Визначення можна дати таке: це коливальні механічні рухи, які передаються безпосередньо тілу людини Головними її фізичними характеристиками є частота та амплітуда коливань. Вимірювання вібрації по амплітуді здійснюється у сантиметрах або метрах, а за частотою – у герцах.
Як слід оцінювати вібрацію з прискорення та швидкості?
При кожному швидкість і прискорення безперервно змінюються. Прискорення найбільшим є осьової лінії коливання, а крайніх позиціях воно найменше. Враховуючи це, вимірювання вібрації здійснюється за прискоренням та швидкістю. Звіт децибел при цьому ведеться від опорної віброшвидкості (умовної), яка дорівнює 5 10 8 м/с, а також віброприскорення - 3 10 4 м/с 2 . Віброприскорення та віброшвидкість виражаються щодо нульових порогів у децибелах. Поріг сприйняття становить приблизно 70 дБ. Частота вібрації низькочастотної вбирається у 32 Гц, а високочастотної становить понад 32 Гц.
Джерела вібрації
Це широко використовуються у будівництві, промисловості, побуті, сільському господарстві, транспорті електричні та пневматичні механізовані ручні інструменти, різне обладнання та машини, транспортні засоби, верстати. Вібрація широко використовується не тільки в техніці, але також і в медицині для лікування м'язових та нервових захворювань (вібромасаж, вібротерапія).
Вплив вібрації
Вібрація - це фактор, який має велику біологічну активність. Спрямованість, глибина та характер фізіологічних зрушень різних систем людського організму визначаються її спектральним складом, рівнями та фізичними властивостями людського тіла. Важливу роль генезі даних реакцій грають аналізатори - шкірний, зоровий, руховий, вестибулярний та інших.
Слід зазначити велику роль, що грають у суб'єктивному сприйнятті вібрації біохімічні властивості тіла людини. Дія її на організм опосередковується такими явищами, як фізична дія контакту на поверхню, поширення по тканинах коливань, безпосередня реакція в тканинах та органах на вплив, подразнення механорецепторів, що спричиняють суб'єктивні та нейрорецепторні реакції.
Сьогодні накопичено значний клінічний та експериментальний матеріал з цієї проблеми. Дослідження вібрації показало, що розлади рухової функції, що виникають під її дією, обумовлені як безпосереднім ураженням м'язів, так і порушеннями регуляторних впливів ЦНС. Переважна більшість дифузних зрушень при цьому можна пояснити змінами у функціонуванні суперспінальних структур, а велику виразність, яку мають у м'язах локальні зміни, - їх безпосередньою травматизацією. Найбільш чутливими до впливу вібрації локальної є відділи симпатичної нервової системи, які регулюють тонус периферичних судин, та відділи периферичної нервової системи, пов'язані з тактильною та вібраційною чутливістю.
Дослідження вібрації дало право стверджувати, що параметрами її насамперед визначається спрямованість судинних порушень. При механічних коливаннях частотою понад 35 Гц капілярах відбуваються спастичні явища, а нижче спостерігається картина атонії капілярів. Найнебезпечнішою з погляду можливого розвитку спазму судин є область частот від 35 до 250 Гц.
Негативний вплив під час виконання робочих операцій
Вібрація може заважати прямим шляхом виконання робочих операцій, а також побічно впливати на працездатність людини, знижуючи її. Деякі автори, які проводять дослідження вібрації, розглядають її як сильний стрес-фактор, який негативно впливає на психомоторну працездатність. Крім того, страждає розумова діяльність та емоційна сфера, а також збільшується ймовірність нещасних випадків.
Коливальна швидкість
Встановлено, що шум та вібрація енергетично діють на людський організм. Тому останню почали характеризувати спектром вираженої в сантиметрах в секунду коливальної швидкості або вимірювати в децибелах, як і шум. Умовно була прийнята як порогова величина механічних коливань швидкість, що становить 5∙10 6 см/сек. Тільки при безпосередньому зіткненні організму з тілом, що здригається, або через стикаються з ним інші тверді тіла відчуваються (сприймаються) механічні коливання. При зіткненні зі своїми джерелом, що видає (генеруючим) басовий звук, вібрації (найнижчих частот), разом із звуком також сприймається струс.
Загальна та місцева
Розрізняють загальну та місцеву вібрацію залежно від поширення механічних коливань частинами тіла людини. При місцевій піддається струс лише частина тіла, що безпосередньо стикається з поверхнею, яка здригається. Найчастіше це руки. Таке відбувається при роботі з деякими ручними інструментами або при утриманні деталі машини та інших тремтячих предметів.
Місцева вібрація іноді передається на частини тіла, які з'єднані суглобами з органами, що безпосередньо піддаються їй. Але амплітуда коливань даних частин тіла буває зазвичай нижче, оскільки в міру передачі тканин (особливо м'яких) коливань вони поступово згасають. Навпаки, загальна вібрація впливає на все тіло. Це в основному від механічних коливань поверхні, де знаходиться робітник.
Вібраційна хвороба
При вплив на організм людини вестибулярних подразників оцінка та сприйняття часу порушуються, а також знижується швидкість обробки інформації. викликає низькочастотна вібрація. Найбільш виражені зміни у своїй відзначаються при частотах діапазоні від 4 до 11 Гц.
До стійких патологічних порушень у організмі організму призводить тривалий вплив вібрації. Всебічний аналіз даного патологічного процесу призвів до виділення його в окрему нозологічну форму – вібраційну хворобу. Вона продовжує утримувати одне з провідних місць серед інших професійних захворювань. Її породжує використання ручних машин, що не відповідають нормативним вимогам, а також збільшується спеціалізація праці, що веде до підвищення загального часу впливу механічних коливань на організм. Зі збільшенням тривалості та інтенсивності впливу вібрації зростає ймовірність розвитку даної хвороби. Істотне значення у своїй має індивідуальна чутливість. Перевтома, охолодження, шум, алкогольне сп'яніння, м'язова напруга та ін. посилюють шкідливий вплив.
Стадії вібраційної хвороби
Виділяють 4 стадії даного захворювання за ступенем виразності:
Початкова (І);
Помірковано виражена (II);
Виражена (III);
Генералізована (IV, дуже рідко зустрічається).
Негативний вплив загальної вібрації
Загальна низькочастотна вібрація, особливо резонансного діапазону, може викликати довготривалу травматизацію кісткової тканини та міжхребцевих дисків, зміщення органів, розташованих у черевній порожнині, а також біль у попереку, дегенеративні зміни хребта, хронічний гастрит та ін.
У жінок, що піддаються протягом тривалого часу подібному впливу, відзначається збільшення частоти гінекологічних захворювань, передчасних пологів, мимовільних абортів. Вібрація низькочастотна у жінок спричиняє порушення кровообігу в органах малого тазу.
Механічні коливання у житлових будинках
Дослідження вібрації дуже важливо здійснювати не лише у виробничих будівлях, а й у житлових будинках. Справа в тому, що вона становить небезпеку не тільки для здоров'я робітників, але й для деяких інших груп населення. У житлових будинках вплив вібрації на людину виявляється завдяки використанню промислових установок, транспорту, інженерно-технологічного обладнання. Найбільше впливає на організм за інтенсивністю коливань міський рейковий транспорт: залізничні магістралі, відкриті ділянки метрополітену.
Вибрація, що виникає від руху поїздів у будівлях, має переривчастий регулярний характер. Амплітуда коливань у міру віддалення її джерела знижується. Говорячи про поширення коливань по поверхах багатоповерхового приміщення, слід зазначити, що у верхніх може спостерігатися, залежно від резонансу, як посилення, і ослаблення вібрації. При цьому типи конструкцій приміщень не надають в умовах однакових ґрунтів значного впливу на її рівні у житлових приміщеннях. Іноді відзначаються високі вібраційні рівні від розташованого у самих будинках інженерно-технологічного обладнання (ліфтів), а також вбудованих об'єктів.
Методи захисту
Захист від вібрації дуже важливий на підприємствах. Нормування її рівнів, гігієнічно обґрунтоване, – основа профілактики вібраційної хвороби. Враховуються у своїй спрямованість, характер, тривалість дії. У РФ санітарним законодавством регламентуються рівні механічних коливань, які мають бути дотримані робочих місцях.
Захист від загальної вібрації
Вплив вібрації на людину слід зменшувати. Безпека праці являє собою систему кількісних та якісних характеристик та показників, що формують специфіку елементів, що забезпечують відсутність шкідливого впливу механічних коливань на людський організм. Захист від вібрації забезпечується:
Використання вібробезпечних машин;
Віброзахисту;
Проектуванням виробничих приміщень та технологічних процесів, що забезпечують дотримання на робочих місцях санітарних норм;
Організаційно-технічними заходами, метою яких є покращення експлуатації використовуваних машин, організація їх своєчасного ремонту, а також контролем вібраційних параметрів;
Створенням оптимальних режимів праці та відпочинку.
Засоби індивідуального захисту, що використовуються при дії загальної вібрації, - це віброізолююче взуття, підмітки, устілки. Найдієвішим серед усіх засобів захисту можна вважати усунення безпосереднього контакту людини з тремтячим обладнанням. Це здійснюється за допомогою використання дистанційного керування, заміни та автоматизації технологічних операцій
Засоби захисту від локальної вібрації
Зменшення її негативного впливу досягається:
За допомогою зменшення її інтенсивності безпосередньо в самому джерелі (використання рукояток з пристроями, що амортизують або віброгасять);
Шляхом використання засобів зовнішнього захисту, тобто упругодемпфуючих пристроїв та матеріалів, розміщених між руками оператора та джерелом механічних коливань (віброізолюючі рукавички, рукавиці, прокладки та вкладиші).
Важлива роль комплексі заходів, вкладених у зниження негативного впливу вібрації на організм людини, відводиться режимам праці та відпочинку. Загальний час контакту з нею, відповідно до режиму праці, має бути обмежений протягом зміни. Рекомендується робити дві перерви для проведення фізіотерапевтичних процедур, активного відпочинку і т. д. Тривалість першої повинна становити 20 хвилин (цю перерву слід зробити через 2 години після початку зміни). Тривалість другого – 30 хвилин, він має бути через 2 години після перерви на обід. при цьому триває не менше 40 хвилин. Тривалість безперервної одноразової дії на організм механічних коливань повинна бути не більше 10-15 хвилин.
До загальнооздоровчих та медико-біологічних заходів, що служать для профілактики вібраційної хвороби, можна віднести такі:
Гідропроцедури для рук (ванни з теплою водою (+37-38 градусів) або використання сухого повітряного обігріву;
Виробничу гімнастику;
Самомасаж та взаємомасаж плечового пояса та рук;
Ультрафіолетове опромінення;
Вживання вітамінів, а також інші заходи загальнозміцнюючого характеру (кисневий коктейль, кімната психологічного розвантаження та ін.).
Важливість та актуальність цієї теми підтверджується тим, що її вивчають ще у школі. Вібрація розглядається, зокрема, у підручнику "Фізика" (11 клас). Звичайно, у школі вона вивчається у загальному вигляді. Розглядаються зокрема вібрації Землі. Частота нашої планети дорівнює 7,83 Гц. Цю величину називають хвилею Шумана, або частотою резонансу Шумана. Деякі, щоправда, вважають, що останнім часом змінюються вібрації Землі. Наприклад, Анку Дінке, румунський фізик, вважає, що до грудня 2012 року вони мали досягти 12,6-12,8 Гц. Вібрації людини мають відповідати вібраціям планети. Ті, хто зможе налаштуватися на нові частоти, виграють у духовному плані, як вважає Анку Дінке. Вібрації людини – це тема окремої статті.