Длительное воздействие вибрации на организм человека приводит к серьезным последствиям под названием «вибрационная болезнь». Это профессиональная патология, которая возникает в результате длительного влияния на организм человека производственной вибрации, превышающей предельно допустимый уровень (ПДУ). Болеют, как правило, мужчины среднего возраста.
Вибрация может действовать как локально (например, на рабочие руки), так и на весь организм. Но в любом случае она способна к распространению, отражаясь на нервной и опорно-двигательной системе. Гасится вибрация благодаря эластическим свойствам мышц, связок, хрящей.
Кроме того, от длительной вибрации страдает сердечно-сосудистая система и особенно - микроциркуляторное русло (мелкие сосуды, в которых идет непосредственная отдача кровью кислорода и утилизация из тканей углекислого газа).
При общей вибрации часто поражается орган равновесия (вестибулярный аппарат), что сопровождается головокружением, шаткой, неустойчивой походкой, таких пациентов часто беспокоит тошнота, иногда двоится в глазах. Труднее переносятся поездки в транспорте, особенно в поездах.
Перечисленные выше реакции организма являются специфическими для вибрационной болезни и их присутствие обязательно для постановки диагноза.
К неспецифическим симптомам вибрационной болезни относят:
- нарушения иммунитета, эндокринной функции, обмена веществ;
- сгущение крови;
- опущение органов брюшной полости и малого таза, что вызывает нарушение их функций, и в первую очередь - желудочно-кишечного тракта. При опущении появляется тяжесть, боли в подложечной области, метеоризм, повышается риск кишечной непроходимости, застоя желчи.
Поражение нервной системы заключается в том, что в результате прямого действия вибрации на рецепторы повышается их возбудимость. Это приводит к хронической (застойной) активации центров вибрационной чувствительности, от которых возбуждение распространяется на соседние центры коры головного мозга (сосудодвигательный, центр терморегуляции, боли). Все это формирует синдром вегетативно-сенсорной полиневропатии (ноющие боли в руках, ногах, мышцах, их дрожание, похолодание рук, постоянно мерзнут ноги, возможен отек).
Ангиодистонический синдром (нарушение тонуса кровеносных сосудов) также очень характерен для вибрационной болезни. Возникает он в результате поражения как сосудодвигательного центра, так и непосредственного механического влияния вибрации на сосуды. Вибрация способствует повреждению внутренней стенки артерии, здесь появляются тромбы, которые с током крови переносятся в более мелкие сосуды и их перекрывают. В результате пораженная часть тела синеет, становится холодной, теряется ее чувствительность. Спустя время могут появляться длительно незаживающие язвочки. Этому способствует также сосудосуживающее действие высокочастотной вибрации, повышение вязкости крови. В случае общей вибрации, значительно повышается риск инфарктов, инсультов, артериальной гипертензии.
Как говорилось выше, вибрационные колебания гасятся мягкими тканями опорно-двигательного аппарата - это положительная сторона. Однако, с течением времени, связки, хрящи и мышцы, находящиеся под постоянным действием вибрации, становятся очень грубыми, в них появляется плотная, рубцовая ткань (подобно мозолям на ладонях после длительной физической нагрузки) – это негативные последствия. Такие рубцы препятствуют нормальной работе органов: связки становятся менее прочными, легче разрываются при большой нагрузке; движения в суставах затрудняются, здесь появляются боли, припухлость; повышается мышечная усталость, боль, снижается сила мышц, они уменьшаются в размерах (атрофия).
Лечение вибрационной болезни основано на двух принципах. Первый - это исключение воздействия вибрации на организм (этиологический принцип).
Второй - комплексное лечение всех возникших симптомов. Здесь применяются анальгетики, препараты, улучшающие кровообращение, нейропротекторы, на опорно-двигательный аппарат назначаются физиопроцедуры, рефлексотерапия и другие (патогенетический и симптоматический принцип лечения).
Одним из самых распространённых проф. заболеваний в России является вибрационная болезнь занимает одно из ведущих мест среди профессиональных заболеваний. Наиболее «проблемными» являются предприятия тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения, горнорудной промышленности (более 9,8 случаев на 100 тыс. работающих).
По данным статистике более 30 % заболеваний связано с непосредственным воздействием вибрации и шума.
К сожалению во время проведения мед осмотров выявляются всего 1-10 % реальных случаев заболеваний.
Кроме того на развитие болезни также влияют статико-динамические нагрузки, охлаждение и смачивание рук, вынужденная рабочая поза и т.д.
Не маловажное значение имеет характер воздействия и распространение вибрации на организм человека. Например, местная вибрация малой интенсивности может оказывать благоприятное воздействие на организм человека, восстанавливая трофические изменения, улучшая функциональное "состояние центральной нервной системы, ускоряя заживление ран и т.п. Однако более высокие уровни колебаний могут привести к развитию патологий. Большинство заболеваний связано с локальным воздействием вибрации.
В настоящий момент вибрационную болезнь подразделяют н а3 категории:
- начальные симптомы (I степень)
- умеренно выраженные симптомы (II степень)
- выраженные симптомы (III степень)
Если рассматривать клиническую картину при вибрационной болезни ведущими являются церебрально-периферически
й ангиодистонический синдром и синдром вегетативно-сенсорной поли-нейропатии в сочетании с синдромом полирадикулонейропатии, вторичным пояснично-крестцовым синдромом (вследствие остеохондроза поясничного отдела позвоночника).У работников, труд которых связан с воздействием на организм вибрации, отмечаются локализация дегенеративных изменений в одном и том же отделе позвоночника и значительная частота поясничных остеохондрозов. Речь идет, как правило, о нижних краях I и II грудного и поясничного позвонков, а также верхних краях II, III и IV поясничных позвонков. При этом диагностируемые на рентгенограммах патологические изменения костной структуры подчас бывают единственными и сравнительно ранними признаками вибрационной болезни.
Неблагоприятное влияние вибрации на организм человека характеризуется локальным действием на ткани и опосредованно через центральную нервную систему на различные системы и органы.
При вибрационной болезни, обусловленной местной или общей вибрацией, могут возникать нейросо-судистые нарушения, поражения нервно-мышечной системы, опорно-двигательного аппарата, изменения обмена веществ и др. Возможны различные варианты течения заболевания с преимущественным проявлением нейро-сосудистых расстройств или патологии опорно-двигательного аппарата.
Воздействие низкочастотной вибрации приводит к развитию вибрационной патологии с превалированием поражений нервно-мышечной системы, опорно-двигательного аппарата и менее выраженным сосудистым компонентом.
Средне- и высокочастотная вибрация вызывает различные по степени выраженности сосудистые, нервно-мышечные, костно-суставные и другие нарушения. При работе со шлифовальными машинами и другими источниками высокочастотной вибрации возникают в основном сосудистые нарушения.
В результате влияния интенсивной локальной вибрации вначале возникают функциональные, а затем дистрофические изменения в рецепторном аппарате и переваскулярных нервных сплетениях мелких сосудов в области верхних конечностей. Постепенно в процесс вовлекаются и другие отделы периферической и центральной нервной системы. Побеление пальцев чаще отмечается у тех, чья работа связана с пребыванием на холоде, воздействие которого вызывает рефлекторное сужение сосудов.
В некоторых случаях сосудистые нарушения при вибрационной болезни могут привести к постепенному развитию хронической недостаточности мозгового кровообращения. Отмечаются также изменения функции гормональной системы, сдвиги в кальций-магниевом обмене и т.д. ским инструментом, когда имеет место значительное напряжение верхних конечностей, часто наблюдаются миофасцикулиты, миозиты мышц плечевого пояса, тендомиозит предплечья. Нередко обнаруживаются деструктивно-дистрофические процессы в костно-суставном аппарате.
На основании клинических, функциональных и экспериментальных исследований установлено, что одним из патогенетических механизмов вибрационной болезни наряду с нервно-рефлекторными нарушениями являются повышение венозного сопротивления, изменение венозного оттока, приводящее к венозному полнокровию, увеличение фильтрации жидкости и снижение питания тканей с развитием в дальнейшем периферического ангио-дистонического синдрома.
Низкочастотная вибрация ведет к изменению морфологического состава крови: эритроцитопении, лейкоцитозу; имеет место снижение уровня гемоглобина. Отмечено влияние общей вибрации на обменные процессы, проявляющиеся в изменении углеводного обмена, биохимических показателей крови, характеризующих нарушения белкового и ферментативного, а также витаминного и холестеринового обмена.
VIII. Производственные вибрации
3. Действие вибраций на человека
Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью. Выраженность ответных реакций обусловливается главным образом силой энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. Мощность колебательного процесса в зоне контакта и время этого контакта являются главными параметрами, определяющими развитие вибрационных патологий, структура которых зависит от частоты и амплитуды колебаний, продолжительности воздействия, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явлений резонанса и других условий.
Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Причину этого явления видят в резонансном эффекте. При повышении частот колебаний более 0,7 Гц возможны резонансные колебания в органах человека. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях располагается в зоне между 20 – 30 Гц, при горизонтальных – 1,5 – 2 Гц.
Особое значение резонанс приобретает по отношению к органу зрения. Расстройство зрительных восприятий проявляется в частотном диапазоне между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок. Для органов, расположенных в грудной клетке и брюшной полости, резонансными являются частоты 3 – 3,5 Гц. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4 – 6 Гц.
Вибрационная патология стоит на втором месте (после пылевых) среди профессиональных заболеваний. Рассматривая нарушения состояния здоровья при вибрационном воздействии, следует отметить, что частота заболеваний определяется величиной дозы, а особенности клинических проявлений формируются под влиянием спектра вибраций. Выделяют три вида вибрационной патологии от воздействия общей, локальной и толчкообразной вибраций.
При действии на организм общей вибрации страдает в первую очередь нервная система и анализаторы: вестибулярный, зрительный, тактильный. Вибрация является специфическим раздражителем для вестибулярного анализатора, причем линейные ускорения – для отолитового аппарата, расположенного в мешочках преддверия, а угловые ускорения – для полукружных каналов внутреннего уха.
У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вестибуло-вегетативная неустойчивость. Нарушение зрительной функции проявляется сужением и выпадением отдельных участков полей зрения, снижением остроты зрения, иногда до 40%, субъективно – потемнением в глазах. Под влиянием общих вибраций отмечается снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности. Особенно опасна толчкообразная вибрация, вызывающая микротравмы различных тканей с последующими реактивными изменениями. Общая низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы, проявляющиеся изменением углеводного, белкового, ферментного, витаминного и холестеринового обменов, биохимических показателей крови.
Вибрационная болезнь от воздействия общей вибрации и толчков регистрируется у водителей транспорта и операторов транспортно-технологических машин и агрегатов, на заводах железобетонных изделий. Для водителей машин, трактористов, бульдозеристов, машинистов экскаваторов, подвергающихся воздействию низкочастотной и толчкообразной вибраций, характерны изменения в пояснично-крестцовом отделе позвоночника. Рабочие часто жалуются на боли в пояснице, конечностях, в области желудка, на отсутствие аппетита, бессонницу, раздражительность, быструю утомляемость. В целом картина воздействия общей низко- и среднечастотной вибраций выражается общими вегетативными расстройствами с периферическими нарушениями, преимущественно в конечностях, снижением сосудистого тонуса и чувствительности.
Бич современного производства, особенно машиностроения, - локальная вибрация. Локальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью. Одновременно колебания действуют на нервные окончания, мышечные и костные ткани, вызывают снижение кожной чувствительности, отложение солей в суставах пальцев, деформируя и уменьшая подвижность суставов.
Колебания низких частот вызывают резкое снижение тонуса капилляров, а высоких частот – спазм сосудов.
Сроки развития периферических расстройств зависят не столько от уровня, сколько от дозы (эквивалентного уровня) вибрации в течение рабочей смены. Преимущественное значение имеет время непрерывного контакта с вибрацией и суммарное время воздействия вибрации за смену. У формовщиков, бурильщиков, заточников, рихтовщиков при среднечастотном спектре вибраций заболевание развивается через 8 – 10 лет работы. Обслуживание инструмента ударного действия (клепка, обрубка), генерирующимвибрацию среднечастотного диапазона (30 – 125 Гц), приводит к развитию сосудистых, нервно-мышечных, костно-суставных и других нарушений через 12 – 15 лет. При локальном воздействии низкочастотной вибрации, особенно при значительном физическом напряжении, рабочие жалуются на ноющие, ломящие, тянущие боли в верхних конечностях, часто по ночам. Одним из постоянных симптомов локального и общего воздействия является расстройство чувствительности. Наиболее резко страдает вибрационная, болевая и температурная чувствительность.
К факторам производственной среды, усугубляющим вредное воздействие вибрации на организм, относятся чрезмерные мышечные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, особенно пониженная температура, шум высокой интенсивности, психоэмоциональный стресс. Охлаждение и смачивание рук значительно повышает риск развития вибрационной болезни за счет усиления сосудистых реакций. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а возможно, и потенцирования.
Длительное систематическое воздействие вибрации приводит к развитию вибрационной болезни, которая включена в список профессиональных заболеваний. Эта болезнь диагностируется, как правило, у работающих на производстве. В условиях населенных мест вибрационная болезнь не регистрируется, несмотря на наличие многих источников вибрации (наземный и подземный транспорт, промышленные источники и др.). Лица, подвергающиеся воздействию вибрации окружающей среды, чаще болеют сердечно-сосудистыми и нервными заболеваниями и обычно предъявляют много жалоб общесоматического характера.
Следующий раздел Предыдущий раздел Оглавление
Вибрация – механические колебания упругих тел, механических систем, возникающие в машинах, механизмах и их элементах. Причины вибрации: неуравновешенные силовые воздействия, возникающие при работе машин и агрегатов с возвратно – поступательным движении деталей; неуравновешенные вращающиеся массы, механизмы ударного действия; движение транспортных средств по неровному пути.
Основные параметры, характеризующие вибрацию:
Частота колебаний. За единицу частоты колебательного движения принят Герц (Гц), равный одному колебанию в секунду.
Величина амплитуды смещения точек (А) – амплитуда вибросмещения.
Скорость перемещения точек (виброскорость) (V), м/с.
Виброускорение (а) – ускорение, с которым идет нарастание и убывание виброскорости, м/с2.
Человек начинает ощущать вибрацию при колебательно скорости 10-4м/с, а при 1 м/с возникает болевое ощущение. Различают: общую вибрацию (сотрясение всего организма), локальную вибрацию (передается через руки).
Различные органы тела человека можно представить, как колебательные системы некоторой массы, соединенные между собой упругими связями. В такой системе будут возникать резонансные явления, приводящие к ухудшению самочувствия человека. Различные части тела человека имеют резонанс на частотах 6 – 9 Гц. Воздействие вибраций на резонансных частотах опасно для человека вследствие возможности разрыва органов тела. Основа вибрационной болезни – рефлекторные воздействия, оказываемые вибрацией на центральную нервную систему. Симптомы вибрационной болезни – головные боли, головокружения, плохой сон, сердечнососудистые заболевания.
Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов, нарушается периферическое кровообращение, вибрация воздействует на нервные окончания, мышечные и костные ткани.
Эффективно лечение болезни на ранних стадиях, при длительном воздействии в организме возникают необратимые изменения, приводящие к инвалидности.
Виды вибрации по способу передачи на человека. Нормирование вибрации.
Различают: общую вибрацию (сотрясение всего организма), локальную вибрацию (передается через руки). Различные органы тела человека можно представить, как колебательные системы некоторой массы, соединенные между собой упругими связями. В такой системе будут возникать резонансные явления, приводящие к ухудшению самочувствия человека. Различные части тела человека имеют резонанс на частотах 6 – 9 Гц. Воздействие вибраций на резонансных частотах опасно для человека вследствие возможности разрыва органов тела.
Нормирование вибрации устанавливается ГОСТ 12.1.012-90 «Вибрационная безопасность. Общие требования». Общая вибрация нормируется по следующим октавным полосам частот: 1, 2, 4, 8, 31.5, 63 Гц. Локальная вибрация нормируется по октавным полосам частот: 8, 16, 31.5, 125, 250, 500, 1000 Гц.
Мероприятия по защите от вибрации.
Основа защиты: применение оборудования и инструментов с параметрами вибрации, не превышающими санитарных норм; снижение вибрации в источнике ее образования (конструктивно-проектировочные решения); снижение вибрации на пути ее распространения (применение средств виброзащиты).
Конструктивно проектировочные решения при конструировании машин: замена кулачковых и кривошипных механизмов вращающимися; замена прямозубных шестерней шевронными механизмами; использование подшипниковых скольжения вместо подшипников качения; тщательная балансировка вращающихся масс; исключение резонансных режимов работы.
Средства индивидуальной защиты – средства защиты рук, ног и тела оператора (рукавицы, перчатки, вкладыши, спецобувь).
Организационные меры защиты от вибрации: специальный режим труда - при работе с ручными машинами суммарное время работы с вибрациями не должно превышать 2/3 рабочей смены; продолжительность одного сеанса работы не должна превышать 15-20 мин; обеденный перерыв не менее 40 мин; регламентированные перерывы в течение 20 мин через 1-2 часа после начала смены и 30 мин через 2 часа после обеда; включение в технологический цикл операций не связанных с вибрацией; при обнаружении виброболезни перевести рабочего на другую работу не связанную с вибрацией, мышечным напряжением и охлаждением рук.
