2.6.3. Дія вібрації на організм

Сила впливу вібрації, ступінь і характер її дії на організм люди­ни залежать від кількості поглинутої енергії, найбільш адекватним виразом якої є віброшвидкість. Кількість поглинутої енергії зале­жить від площини контакту, часу дії та інтенсивності вібрації, а та­кож частотного спектра.

Відчуття вібрації виникає тоді, коли людина дотикається до пред­метів, що коливаються під дією відповідної сили. При вібрації виника­ють хвильові рухи з поперемінним стискуванням або розтягуванням тканин людини чи частин її тіла. Людина краще переносить горизон­тальні коливання, ніж вертикальні, що спрямовані вздовж осі тіла.

Дія вібрації на організм людини аналогічна багатократному струсу мозку. Вібрація викликає в організмі людини реакцію, яка є причиною функціонального розладу різних систем та органів. Тіло людини можна розглядати як сполучення мас з пружними елемента­ми. В одному випадку це весь тулуб з нижньою частиною хребта й тазом (людина в положенні стоячи). В іншому — верхня частина ту­луба в поєднанні з верхньою частиною хребта, що нахиляється впе­ред (людина в положенні сидячи). Однією з найбільш важливих ко­ливальних систем є сукупність грудної клітки й черевної порожни­ни. Коливання в цій системі виникають в положенні стоячи.

Під впливом коливань деяких частот на організм людини може виникати таке явище, як резонанс внутрішніх органів. Серце, печінка та інші життєво важливі органи починають поводитися, як звичайні маятники. Різні внутрішні органи та окремі частини тіла (наприклад, голову чи серце) можна розглядати як коливальні системи. Для біль­шості внутрішніх органів власні частоти лежать в діапазоні 6-9 Гц, а в межах частот 25-30 Гц — резонанс голови відносно плечей.

Руку людини можна уявити як систему, що складається із зосе­реджених мас пружностей та опорів. Коефіцієнти, що характеризу­ють пружність маси й коливальні рухи руки, залежать головним чи­ном від ступеня напруженості м'язів руки й пози працюючого. Час­тотна залежність імпеданса (відношення сили до зумовленої нею ко­ливальної швидкості руху) на рукоятці ручної машини в умовах ро­боти з нею має один максимум в діапазоні нижче 5 Гц і другий ін­тенсивний максимум — у діапазоні частот 30-40 Гц, що створює ре­зонансну систему «ефективна маса руки» (приблизно 1 кг) і пружно­сті м'яких тканин внутрішньої сторони руки (кісті). Механічна сис­тема прямої руки людини має резонанс у діапазоні частот 30-60 Гц. Зі збільшенням сили натиску руки відбувається зростання проводи-мості вібрації у плечовій зоні.

Отже, при збільшенні сили натиску на коливальний механізм людина не тільки отримає більшу кількість коливальної енергії вна­слідок збільшення вхідного механічного імпедансу, але дія вібрації розповсюдиться на велику рецепторну зону.

Загальні вібрації з частотою менш як 0,7 Гц хоча й неприємні (погойдування), але вони не призводять до вібраційної хвороби. У цих умовах тіло людини і її внутрішні органи рухаються, як єдине ціле, і не відбувається їх взаємних переміщень. Результатом такої ві­брації є морська хвороба.

За певних умов вібрація може сприятливо впливати на організм людини. Ці властивості вібрації використовують у медицині для по­кращення функціонального стану нервової системи, кровообігу, прискорення загоєння ран, лікування радикулітів і т. ін. Але у ви­робничих умовах систематична й тривала дія вібрації в резонансній чи близькій до неї зоні призводить до різноманітних порушень здо­ров'я і може бути причиною вібраційної хвороби.

Особливості дії вібрації визначаються частотними спектрами й максимальними рівнями енергії коливання.

Місцева вібрація малої інтенсивності може чинити сприятливу дію на організм людини, відновлювати трофічні зміни, покращувати стан центральної нервової системи. При збільшенні інтенсивності коливань і тривалості їх дії виникають зміни, які в деяких випадках призводять до розвитку професійної патології — вібраційної хворо­би. Найбільшу питому вагу серед професійних вібраційних хвороб має місцева вібрація.

Ручні машини, вібрація яких має максимальні рівні енергії в ді­апазоні низьких частот (до 35 Гц) викликають вібраційну патологію з переважним ураженням нервово-м'язового, опорно-рухового апа­рату. При роботі з ручними механізмами локальна вібрація широко­го спектра (35-125 Гц) викликає судинні, нервово-м'язові, кістково-суглобові та інші порушення різного ступеня. Погіршується поста­чання кінцівок кров'ю, порушується чутливість шкіри, відбувається закостеніння сухожилків, м'язів, виникає сильний біль, відклада­ються солі в суглобах рук і пальців, що призводить до деформації і зменшення їх рухливості.

При дії вібрації низької частоти захворювання виникають через 8-10 років, при дії високочастотної вібрації — через 5 і менше ро­ків. Термін розвитку патології при дії середньо- високочастотної ві­брації — від 3 до 8 років. Процес прискорюється в холодний та упо­вільнюється в теплий період року.

Під дією загальної вібрації різних параметрів виникають вира­жені зміни в центральній і вегетативній нервовій системах, серцево-судинній системі, обмінних процесах, вестибулярному апараті, ви­никають спазми церебральних і периферійних судин. Унаслідок дії загальної вібрації на центральну нервову систему може розвиватися церебральна форма вібраційної хвороби. Особливістю цієї вібрацій­ної хвороби є раннє її виникнення (іноді при стажі роботи бетону­вальником менше трьох років). Ця хвороба порушує фізіологічні фу­нкції організму й проявляється у вигляді головного болю, запаморо­чення, нудоти, що настають без видимих причин. У людини погір­шується сон, знижується працездатність.

Окрім зазначеного, загальні вібрації негативно впливають на статеву сферу. У чоловіків часто спостерігається імпотенція, а у жі-

нок — порушення менструальної функції і запальні захворювання жіночої статевої сфери.

Виникнення й розвиток вібраційної хвороби обумовлює зміни в діяльності різних відділів нервової системи. Важливу роль у розвит­ку захворювання відіграють супутні чинники: мікротравматизація, охолодження, великі статичні м'язові навантаження та ін.

Ефективне лікування вібраційної хвороби можливе лише на ранніх стадіях, відновлення порушених функцій відбувається дуже повільно, а в особливо тяжких випадках в організмі настають незво-ротні зміни, що призводить до інвалідності та часткової чи повної втрати працездатності.