9. Вибрация. Определение. Физические характеристики. Классификации (по способу передачи, спектральным и временным характеристикам). Гигиеническое нормирование вибрации.

Вибрация – это колебания упругих тел с частотой свыше 1Тц.

Вибрация характеризуется амплитудой колебания, которая представляет собой высоту подъема волны и измеряется в миллиметрах или микрометрах, частотой колебаний, определяемой числом их в 1 сек (Гц), и ускорением движения, измеряемым в м/с2. Энергия колебаний измеряется в джоулях.

Колебания различают вертикальные и горизонтальные. Производственную вибрацию делят на общую и местную. Общая вибрация—это вибрация пола, стен зданий, вызываемая ударным действием заводского оборудования. Местное действие вибрации, наиболее распространенное на предприятиях, имеет место при работе с пневматическим инструментарием (отбойными молотками, перфораторами, пневматическими зубилами, на сверлильных и точильных машинах и т. д.).

Основу гигиенического нормирования вибрации составляют критерии здоровья человека при воздействии на него вибрации с учетом напряженности и тяжести труда. Вибрацию разграничивают на опасную и безопасную, научно обоснованные значения параметров которой составляют гигиенические нормы вибрации.

Основная цель нормирования вибрации на рабочих местах– это установление допустимых значений характеристик вибрации, которые при ежедневном систематическом воздействии в течение всего рабочего дня и в течение многих лет не могут вызвать существенных заболеваний организма человека и не мешают его нормальной трудовой деятельности.

10. Общая вибрация. Классификация. Патогенез воздействия на организм. Вибрационная болезнь

Вибрация – это процесс распространения мех колебаний в твердом теле. Классификация вибрации связана с особенностями передачи колебаний человеку. В соответствии с эти вибрация подразделяется на общую (воздействие на все тело человека) и локальную (воздействие на отдельные части тела – руки или ноги).

Общая вибрация подразделяется, в свою очередь, по месту возникновения на следующие виды:

Категория 1 – транспортная вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности, в том числе, при строительстве дорог; при этом оператор может в известных пределах регулировать ее величину.

Категория 2 – транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на человека-оператора на рабочих местах машин с ограниченной подвижностью при перемещении их по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок; при этом оператор может лишь иногда регулировать воздействие вибрации.

Категория 3а – технологическая вибрация, воздействующая на оператора на рабочих местах стационарных машин или передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации.

Категория 3б – вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом. К ней относится, в частности, вибрация, воздействующая на человека на рабочих местах на промышленных кранах, у станков металло- и деревообрабатывающих, кузнечно-прессового оборудования, литейных машин и т.п.

Вибрация опасна как для машинного, так и для человеческого компонента системы «человек - машина». Воздействуя на машинный компонент вибрация чаще всего снижает производительность технических установок, снижает точность считываемых показаний приборов и т.п. При воздействии вибрации на организм важную роль играют анализаторы центральной нервной системы: вестибулярный, кожный и др. (см. рис.1). При длительном воздействии вибрации с частотами f = 250-350 Гц возникает профессиональное заболевание под названием «вибрационная болезнь», сопровождающаяся стойкими патологическими нарушениями в организме (поражение мышц, изменения в костях, суставах, смещение органов в брюшной полости). Вибрационная болезнь обусловлена длительным (не менее 3-5 лет) воздействием вибрации в условиях производства.

При частотах f 5 Гц (собственная частота колебаний органов человеческого организма) - возможно повреждение отдельных частей и органов.

Опасными частотами для внутренних органов является диапазон 6…9 Гц, для рук 30…80 Гц. Активной составляющей воздействия вибрации на организм является ускорение. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц значения предельных (по ощущениям) ускорений следующие:10 мм/с2 – неощутимые,

40 мм/с2 – слабоощутимые,

400 мм/с2 – сильно ощутимые,

1000 мм/с2 – вредные,

4000 мм/с2 – непереносимые.

Особенно вредны вибрации с вынужденной частотой, совпадающей с собственной частотой колебаний тела человека или его отдельных органов:

для тела человека – 6..9 Гц,

головы – 6 Гц,

желудка – 8 Гц,

другие органы – в пределах 25 Гц,

глазные яблоки – 60..90 Гц (расстройства зрительных восприятий).

Патогенез

Сложность патогенеза ВБ объясняется своеобразием ее клинического проявления. Как правило, при данном заболевании наблюдают изменения сердечно-сосудистой и нервной систем, опорно-двигательного аппарата и обменных процессов. В основе развития патологии лежат сложные механизмы нейрогуморальных и нервно-рефлекторных расстройств. Еще в процессе филогенеза у человека сформировались механизмы, охраняющие от сотрясения жизненно важные органы и системы. Однако при длительном воздействии вибрация может преодолевать этот защитный барьер и приводить к возникновению многообразных изменений. Доказано, что вибрация оказывает общебиологическое действие на любые клетки, ткани и органы. Установлено, что после воздействия вибрации в тельцах Фатера-Пачини могут развиваться глубокие необратимые изменения. Длительное воздействие вибрации на рецепторы вибрационной чувствительности создает условия для нарастания возбудимости соответствующих вышележащих центров. Под влиянием афферентных импульсаций рефлекторно возникают реакции в нейронах спинного мозга, симпатических ганглиях, ретикулярной формации ствола головного мозга, в т.ч. и на различных уровнях вегетативно-сосудистых центров.

В результате нарушения регулирующих влияний центральной нервной системы (ЦНС) на сосудистый тонус, в частности на состояние регионарного кровообращения, наблюдаются специфические проявления ангиоспазма. Чем больше изменена вибрационная чувствительность, тем значительнее выражен спазм сосудов. Установлено, что вибрация прежде всего способна вызывать рефлекторные нарушения вегетативно-сосудистой регуляции, связанной с состоянием спинномозговых ганглиев и вегетативных центров, расположенных как в боковых рогах спинного мозга, так и на более высоких уровнях. При этом имеет значение нарушение деятельности ретикулярной формации промежуточного мозга и механизмов регуляции гомеостаза.

Нарушение равновесия в системе «прооксиданты – антиоксиданты» в сторону стойкой интенсификации свободнорадикального окисления липидов приводит к изменениям деформирующей способности и кислородтранспортной функции эритроцитов и других клеток крови, что является одним из важных звеньев мембрано-патологических процессов и сосудистых расстройств при ВБ [4, 5]. Следствие стимуляции перекисного окисления липидов в тромбоцитах при ВБ, повышения уровня его конечного токсического продукта – малонового диальдегида и снижения активности ферментативного звена антиоксидантной защиты (каталазы) – гиперагрегация тромбоцитов. Важный патогенетический признак – синдром повышенной внутрисосудистой агрегации эритроцитов, который обнаруживается уже на начальной стадии заболевания.

Изменения в свертывающей системе крови способствуют нарушению микроциркуляции и ее прогрессированию. Гиперкоагулирующие изменения всех биохимических показателей объясняются повышением выделения в кровь адреналина, который стимулирует образование прокоагулянтов и способствует их активации. Отмечены достоверные сдвиги в гепариновом обмене: снижение уровня свободного гепарина крови, повышение гепаринлиазной активности крови. Изменения агрегатного состояния крови достоверно коррелирует с тяжестью микроциркуляторных расстройств [6].

Нейрогуморальная и гормональная дисфункция при ВБ проявляется также в изменении показателей гистамин-серотонина, содержания стероидов, минералокортикоидов, половых гормонов, функции щитовидной железы. Вибрационная патология сопровождается повреждением адаптационно-трофических и нейрогуморальных процессов, которые формируют гормональные сдвиги дезадаптационного и инволютивного характера, приводящие к дисбалансу в эндокринной регуляции и развитию метаболической недостаточности.

Установлено, что при действии вибрации снижается функциональная активность системы гипофиз – гонады, проявляющаяся в угнетении инкреторной функции, уменьшении образования гонадотропинов и половых гормонов

11. Локальная вибрация. Источники локальной вибрации. Патогенез воздействия на организм. Вибрационная болезнь.

Локальная вибрация – вибрация, передающаяся через руки, ступни ног сидящего человека и на предплечья, контактирующие с вибрирующими рабочими поверхностями. По источнику возникновения вибраций различают:

1) локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного механизированного инструмента (с двигателями), органов ручного управления машинами и оборудованием;

2) локальную вибрацию, передающуюся человеку от ручного немеханизированного инструмента (например, рихтовочных молотков), приспособлений и обрабатываемых деталей;