4.4. Вибрация, ее влияние на организм человека в условиях производства. Нормирование и меры профилактики

Вибрация. Вибрация не относится к числу наиболее распрост­раненных факторов профессиональной вредности. В 2000 г. в про­мышленности, строительстве, транспорте и связи на производствах с повышенным уровнем вибрации работали 445 тыс. чел., что в 5 раз меньше, чем количество работающих на производ­ствах с повышенным уровнем запыленности и в 4,6 раза — при повышенных уровнях шума. Вместе с тем, по уровню профессио­нальной заболеваемости виброопасные профессии занимают одно из первых мест.

По своим физическим характеристикам вибрация мало отли­чается от шума.

Вибрация — это периодическое отклонение твердого тела от точки своего равновесия. Если нет постоянного энергетического побудителя, то эти отклонения быстро гаснут. Но в производствен­ных условиях этот побудитель (электроэнергия, трансмиссия и др.) постоянно присутствует и, следовательно, вибрация генерирует­ся постоянно.

Вибрация как фактор производственной среды встречается в металлообрабатывающей, горнодобывающей, металлургической, машиностроительной, строительной, авиа- и судостроительной промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте и других отраслях народного хозяйства.

Вибрационные процессы являются действующим началом при уплотнении, формовании, прессова­нии, вибрационной интенсификации, механической обработке материалов, вибрационном бурении, рыхлении и резании горных пород и грунтов, вибротранспортировке и т.п. Вибрацией сопро­вождается работа передвижных и стационарных механизмов и аг­регатов, в основу действия которых положено вращательное или возвратно-поступательное движение.

По способу передачи механических колебаний на человека раз­личают:

● общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхно­сти на тело сидящего или стоящего человека;

● локальную вибрацию, передающуюся через руки человека.

По источнику возникновения вибраций различают:

• локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента, органов ручного управления машинами и оборудованием;

• локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (например, рихтовочных мо­лотков) или самих обрабатываемых деталей;

• общую вибрацию 1-й категории — транспортную вибрацию, воздействующую на человека на рабочих местах самоходных и прицепных машин, транспортных машин при движении по местности (тракторы сельскохозяйственные и промышленные, само­ходные сельскохозяйственные машины, автомобили грузовые, снегоочистители и др.);

• общую вибрацию 2-й категории — транспортно-технологическую, воздействующую на человека на рабочих местах машин, перемещающихся по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и гор­ных выработок (экскаваторы, строительные и промышленные краны, машины для загрузки мартеновских печей, горные ком­байны, самоходные бурильные установки, бетоноукладчики и др.);

● общую вибрацию 3-й категории — технологическую вибра­цию, воздействующую на человека на рабочих местах стационар­ных машин или передающуюся на рабочие места, не имеющие источников вибрации (станки металло- и деревообрабатывающие, кузнечнопрессовое оборудование, литейные машины, электриче­ские машины, насосные агрегаты и вентиляторы, оборудование для бурения, машины для животноводства, очистки и сортиров­ки зерна и т.д.).

По характеру спектра вибрации выделяют:

узкополосные вибра­ции, при которых контролируемые параметры в одной 1/3 октавной полосе более чем на 15 дБ превышает значение соседних по­лос и широкополосные вибрации, с непрерывным спектром шири­ной более одной октавы.

В зависимости от частотного состава вибрации подразделяют:

на низкочастотные — с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1 — 4 Гц (для общих вибраций) и 6 — 16 Гц (для локальных вибраций);

среднечастотные (8—16 Гц для общих и 31,5 — 63 Гц для ло­кальных вибраций);

высокочастотные (31,5 — 63 Гц для общих и 125 — 1000 Гц для локальных вибраций).

По временным характеристикам выделяют постоянные и не­постоянные вибрации (колеблющиеся во времени, прерывистые, импульсные).

При контакте человека с этими сотрясающимися объектами его организм включается в общую систему сотрясений. Костная система, нервные структуры, вся сосудистая система являются хорошими проводниками и резонаторами вибрации. Степень чув­ствительности организма в целом к этому очень вредному произ­водственному фактору зависит от функционального состояния коры больших полушарий.

Работая с вибрирующими механизмами, инструментами (осо­бенно пневматическими), рабочие подвергаются воздействию не только вибрации, но еще высокочастотного шума высокой интенсивности, что ускоряет и усугубляет развитие и полисимпто­матичность вибрационной болезни. Значительное влияние вибра­ция оказывает на вестибулярный аппарат.

Сила неблагоприятного воздействия вибрации зависит от вза­имодействия человека с вибрирующим предметом. Для характе­ристики силы повреждающего действия большое значение имеет сила обратного удара, скажем, на ладонь, удерживающую инструмент. Чем больше амплитуда, чем тяжелее инструмент, тем силь­нее ответный удар, тем выраженнее травматизация.

Неблагоприятное воздействие вибрации на организм в значи­тельной степени зависит от внешних условий. Особенно отрица­тельное значение оказывает низкая температура внешней среды и высокая влажность.

Вибрация (сотрясение) работающей машины, платформы, инструмента может передаваться на тело человека через нижние конечности, через все тело одновременно (сидя), через верхние конечности.

Благодаря напряжению мышц происходит гашение вибрации. Чем сильнее напряжение мышц, тем сильнее они гасят вибрацию. Если к телу человека в этот момент подключить виброграф, то можно получить запись колебаний различных участков (зон) орга­низма.

Работа с вибрирующими приборами, аппаратами, как прави­ло, связана с довольно большим напряжением мышц — дли­тельное статическое напряжение, что приводит к резкой анемизации всех тканей. Возникающие колебательные движения в тка­нях приводят к перемещению тканей относительно друг друга, что является мощным раздражителем для воспринимающих ре­цепторов.

Анемизация, смещение тканей, травматизация, действующие на периферические нервы, вызывают сильное раздражение, пе­редающееся в ЦНС, что приводит к сильному возбуждению веге­тативных центров. Постоянный поток раздражений, идущий с периферии, вызывает изменения в функциональном состоянии не только периферических нервных рецепторов, но и центров спинного и головного мозга.

По месту приложения в организме вибрации разделяются на местную (работа с вибрирующим инструментом, например: пнев­матическим молотом) и общую, когда вибрация одномоментно действует на весь организм.

Преимущественно общее вибрационное действие возникает при виброуплотнении бетона, когда рабочий стоит на вибрирующей платформе. В меньшей степени — при работе на грузовых автомо­билях, тракторах, бульдозерах и даже при передвижении на го­родском транспорте. Принципиальной разницы между этими фор­мами вибрации в отношении их биологического действия нет.

Вибрация, действующая постоянно в производственных усло­виях, вызывает в организме сложный комплекс изменений, глав­ным образом в нервной и сосудистой системах, и определяет виб­рационную болезнь.

Вибрационная болезнь складывается из местных и общих про­явлений. Одним из ведущих симптомов вибрационной болезни является нарушение периферического кровообращения на уровне прекапиллярного и капиллярного русла. Это нарушение выража­ется в резком спазме или атонии капилляров (в зависимости от частотной характеристики вибрации). При низкочастотной вибра­ции более характерна атония, при высокочастотной — спазм. И в том, и в другом случае это ведет неизбежно к нарушению трофи­ки соответствующих зон организма, отдельных органов.

На фоне нарушения капиллярного кровообращения резко на­рушается функция периферической нервной системы. Изменяют­ся все виды чувствительности (тактильная, температурная), раз­виваются парестезии (покалывания, «чувство носков», «перчаток», «ползание мурашек»). В последующем развивается полиневрит с поражением чувствительных волокон. У больных появляются вы­раженные боли, сочетающиеся с сосудистыми явлениями (ато­ния — багрово-синюшная кисть, при спазме — резкое побледнение — симптом «мертвых пальцев», «мертвой кисти»).

Возникают изменения со стороны мышц плечевого пояса и предплечья: болезненность при пальпации, уплотненные болез­ненные тяжи - миофасцикулиты. Эти явления связаны с трофическими нарушениями, которые зависят от сосудистых наруше­ний и расстройства питания мышц, зависящими от величины мышечного статического напряжения.

Костный аппарат при вибрационной болезни страдает в раз­ной степени в зависимости от характера вибрации и суммы до­полнительных неблагоприятных факторов. Характерными являются деформация мелких суставов и деструктивные процессы в крупных суставах. Последние связаны с нарушениями минераль­ного обмена Са и Р. Кальций вымывается из дистальных участков кости.

Таблица 5.8.

Предельно- допустимые значения производственной локальной вибрации.

Среднегеометрическая частота октавных полос Гц	Предельно- допустимое значение
	виброускорение		виброскорость
	м/с2	дБ	102м/с	дБ
8 16 31,5 63 125 250 500 1000	1,4 1,4 2,8 5,6 11 22 45 89	123 123 129 135 141 147 153 159	2,8 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4 1,4	115 109 109 109 109 109 109 109
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	2	126	2	112

Таблица 5.9.

Допустимые значения вибрации в некоторых видах непроизводственных

помещений.

Среднегеометрические частоты октавных полос Гц	Допустимые значения
	виброускорения		виброскорости
	10-3 м/с2	дБ	10-3м/с	дБ
Административно-управленческие, общественные здания*
2 4 8 16 31,5 63	10 11 14 28 56 110	80 81 83 89 95  101	0,79 0,45 0,28 0,28 0,28 0,28	84 79 75 75 75 75
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	10	80	0,28	75
Жилые помещения, палаты больниц и санаториев, помещения учебных заведений и читальных залов библиотек**
2 4 8 16 31,5 63	4 4,5 5,6 11 22 45	72 73 75 81 87 93	0,32 0,18 0,11 0,11 0,11 0,11	76 71 67 67 67 67
Корректированные и эквивалентные корректированные значения и их уровни	4	72	0,11	67

1. Для непостоянных вибраций к допустимым значениям уровней вводится правка - 10 Дб, а абсолютное значения умножаются на 0,32.

2. Для помещений школ, учебных заведений, читальных залов библиотек вводится поправка 3 Дб.

* в дневное время в помещениях допустимо превышение нормативных уровней на 5 Дб

3. В палатах больниц и санаториев допускаемые уровни нужно снижать на 3 Дб.

Общие проявления — воздействие вибрации не ограничивается местом приложения, а рефлекторно передается на следующие уровни нервной системы, затрагивает головной и спинной мозг.

В зависимости от глубины поражений различают 4 стадии виб­рационной болезни. Обратимость процесса различна: чем больше выражена стадия, тем менее обратим процесс.

Нормирование допустимых параметров вибрации на рабо­чих местах при локальном воздействии, а также вибрации в жилых и общественных зданиях осуществляется в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.566-96 (табл. 5.8, 5.9).

Профилактические мероприятия.

Основными мероприятиями профилактики неблагоприятного действия вибрации на работаю­щих, помимо нормирования, являются:

• организационно-технические способы уменьшения вибрации;

• режим труда;

• санитарно-гигиенические мероприятия;

• лечебно-профилактические мероприятия.

Организационно-технические мероприятия должны быть, преж­де всего, направлены на снижение уровней вибрации, времени контакта, снижение физической тяжести труда, предупреждение общего и местного охлаждения и снижение воздействия иных со­путствующих факторов профессиональной вредности, например шума.

Основным техническим способом обеспечения вибробезопас­ности является конструирование машин и оборудования с при­менением методов, уменьшающих вибрацию в источнике ее образования и разработка технологических процессов, направленных на снижение ее на путях распространения.

Этим целям может слу­жить:

- создание ручных машин (рубильных, клепальных, бурильных и т.д.) с уменьшенной вибрацией;

- применение амортизирующих сидений на тракторах и само­ходных машинах, площадок с пассивной изоляцией, виброгасящих настилов и др.

Вибробезопасность труда на предприятиях обеспечивается:

• соблюдением правил технологии и условий эксплуатации машин и оборудования;

• регулярным технологическим контролем за вибрационными характеристиками ручных машин и рабочих мест;

• своевременным плановым и технологическим ремонтом ма­шин и путей их перемещения;

• исключением контакта работающих с вибрирующими поверх­ностями за пределами рабочих мест;

• совершенствованием технологического процесса в направле­нии уменьшения контакта с вибрацией.

В комплексе мероприятий по снижению влияния вибрации важная роль отводится режимам труда. Режим труда имеет целью рационализацию труда, включающую при необходимости сокращение времени неблагоприятного воздействия. Он устанавлива­ется при превышении уровня вибрации не менее, чем на 1 дБ, но не более 12 дБ. Проводить работы и применять машины с превышением указанного уровня запрещается. Рациональная орга­низация труда предусматривает длительность рабочей смены не более 8 ч, с двумя регламентированными перерывами — первый 20 мин через 1 —2 ч после начала смены, второй 30 мин через 2 ч после обеденного перерыва. Обеденный перерыв должен иметь продолжительность не менее 40 мин. Регламентированные пере­рывы должны использоваться для активного отдыха, проведе­ния комплекса производственной гимнастики и физиотерапев­тических процедур.

Важным моментом в системе санитарно-гигиенических меро­приятий является использование средств индивидуальной защиты (СИЗ). В качестве таких средств рекомендуются антивибрационные рукавицы, обувь, подметки, наколенники, нагрудники, по­яса и специальные костюмы, в которых используются специаль­ные вибродемпфирующие материалы, ослабляющие вибрацию не более чем на 10 дБ в диапазоне частот 11 —19 Гц. К сожалению, работающие часто отказываются использовать такие СИЗ, так как они создают неудобства в работе, как правило, из-за неудачной конструкции.

Лечебно-профилактические мероприятия включают:

• предварительные и периодические медицинские осмотры;

• диспансеризацию работающих;

• комплекс физио-профилактических процедур по назначению врача (тепловые гидропроцедуры, воздушный обогрев с микро­массажем рук, массаж, ультрафиолетовое облучение);

• комплекс гимнастических упражнений;

• витаминопрофилактику;

• психологическую разгрузку.

Предварительные медицинские осмотры имеют своей целью выявление медицинских противопоказаний, медико-биологиче­ских и производственных факторов риска. К первым относятся: облитерирующие заболевания артерий, периферический ангио-спазм, хронические заболевания периферической нервной систе­мы, аномалии положения женских половых органов, хронические воспалительные заболевания матки и придатков с частыми обо­стрениями, высокая (выше 8 Д) и осложненная близорукость, а также общие медицинские противопоказания к работе в контакте с вредными и опасными производственными факторами.

К производственным факторам риска относят длительный стаж работы в виброопасной профессии (10— 15 лет), высокие уровни вибрации, наличие сопутствующих неблагоприятных факторов производственной среды и трудового процесса (статическая на­грузка, охлаждающий микроклимат, вынужденная поза и др.).

К сильным медико-биологическим факторам риска относят: начало работы в возрасте до 18 лет, клинически значимый остео­хондроз шейного отдела позвоночника, астенический тип конституции, вегетативную лабильность, отморожения и травмы ки­сти в анамнезе, холодовую аллергию.

К слабым факторам риска — наследственную отягощенность в отношении сосудистых заболе­ваний, черепно-мозговую травму в анамнезе, хронический алко­голизм.

Периодические медицинские осмотры работающих в контакте с локальной вибрацией проводятся 1 раз в год в лечебно-профи­лактических учреждениях и 1 раз в 3 года в Центрах профессио­нальной патологии. В осмотрах принимают участие невропатолог, отоларинголог, терапевт. Обязательным компонентом проводимых обследований является холодовая проба и определение вибраци­онной чувствительности. По показаниям проводят реовазографию периферических сосудов, рентгенографию опорно-двигательного аппарата.

При воздействии общей вибрации осмотр проводит бригада в составе: невропатолога, отоларинголога и терапевта, а по показа­ниям — хирург и офтальмолог. К обязательным функциональным исследованиям относят определение порогов вибрационной чув­ствительности, а по показаниям — реовазографию перифериче­ских сосудов, исследование вестибулярного аппарата, аудиометрию, электрокардиографию и рентгенографию опорно-двигатель­ного аппарата.

Диспансеризация рабочих виброопасных профессий осуществ­ляется цеховой службой (невропатолог, терапевт, отоларинголог, цеховой фельдшер). При сочетании вибрационной патологии с непрофессиональными заболеваниями диспансеризация проводит­ся при участии соответствующего специалиста.

Общеукрепляющие мероприятия включают — физическое зака­ливание, рациональное питание, витаминизацию и ультрафиоле­товое облучение.

Профилактические мероприятия позволяют существенно сни­зить частоту и отдалить развитие поражений организма человека, обусловленных воздействием производственной вибрации. Вместе с тем, согласно данным Федерального центра государственного санитарно-эпидемиологического надзора РФ, в 2000 г. в нашей стране было зарегистрировано 1590 случаев вибрационной болез­ни, что больше количества профессиональных заболеваний, обус­ловленных воздействием шума.

Вибрационная болезнь зарегистрирована среди профессиональных заболеваний в 17,8 % случаев, что несколько ниже, чем в 1999 г. — 18,4 %. Наибольшее число заболеваний регистрировалось в уголь­ной промышленности — 552 случая (34,7 %). В сельском хозяй­стве — 200 случаев (12,5 %). В авиационной промышленности — 146 случаев (9,1 %), в нефтедобывающей промышленности — 41 случай (2,5 %), в цветной металлургии и автомобильной про­мышленности — соответственно, 90 (5,6 %) и 96 (6 %) случаев.

Среди отдельных профессий чаще всего фигурировали: про­ходчики — 249 случаев, трактористы — 239, горнорабочие очист­ного забоя — 218, обрубщики — 103, машинисты экскаватора — 85, водители автомобиля — 60, машинисты бульдозера — 57, сле­сари-сборщики — 56, клепальщики — 54 случая и др.

Контрольные вопросы:

• физическая природа и характеристики шума. Физические законы и единицы?

• что такое бел, децибел, герц, октава?

• физиологические особенности восприятия звука?

• патологическая физиология шума, влияние на заболеваемость и продолжительность жизни человека?

• изменения в органе звука. Кохлеарный неврит, тугоухость?

• гигиенические нормирование и принципы профилактики?

• инфразвук, его характеристики, происхождение?

• действие инфразвука на человека и животных?

• ультразвук и его характеристики, источники?

• применение ультразвука в медицине?

• влияние на человека (абиологические эффекты)?

• нормирование и принципы профилактики при работе с ультразвуком?

• вибрация, ее виды, источники, физические параметры?

• вибрационная болезнь, ее проявление. Гигиеническое нормирование и методы профилактики?

5. Неионизирующие электромагнитные излучения и поля.

Их влияние на организм. Профилактика вредного воздействия

Основные вопросы:

5.1. Классификация ЭМИ.

5.2. Неионизирующие ЭМИ, их воздействие на человека.

5.3. Статические электрические поля, их биологическое действие.

5.4. Постоянные магнитные поля, их биологическое действие.

5.5. Электромагнитные излучение промышленной частоты (ЭМИ ПЧ) и радиочастотного диапазона (ЭМИ РЧ). Биологическое действие.

5.6. Лазерное излучение, его действие на человека. Лазеры в медицине. Нормирование.

5.7. Профилактика неблагоприятного влияний неионизирующих излучений на человека.

Понятия, термины, единицы :

• электромагнитные излучения, электромагнитные поля (ЭМП), неионизирующие магнитные поля, геомагнитные поля (ГМП), статические электрические поля (СЭП), постоянные магнитные поля (ПМП), электромагнитные поля промышленной частоты (ЭМП ПЧ), электромагнитные поля радиочастотного диапазона (ЭМП РЧ), лазер, лазерное излучение, СВЧ, ультразвуковые частоты, радиоволны, микроволны;

• линии электропередачи (ЛЭП), высоковольтные линии, радиолокационная станция (РЛС), видеодисплейный терминал, ПК, сотовый телефон;

• Предельно-допустимый уровень (ПДУ) излучения, санитарные правила и нормы.