Ефектът на вибрациите върху човек

Източници на вибрации - механични колебателни движения, предавани директно на човешкото тяло. Важната роля на биохимичните свойства на човешкото тяло в субективното възприятие на вибрациите. Естеството и факторите на въздействието на вибрациите върху човешкото тяло.

Изпратете добрата си работа в базата знания е лесно. Използвайте формата по-долу

Студенти, докторанти, млади учени, които използват базата от знания в обучението и работата си, ще ви бъдат много благодарни.

Хоствано на http://www.allbest.ru

Вибрацията е механично осцилаторно движение, предавано директно на човешкото тяло. Основните физически характеристики на вибрациите са амплитудата и честотата на трептенията. Амплитудата на вибрационното изместване се измерва в m или cm, а честотата на трептенията се измерва в херци.

Като се има предвид, че по време на всяко колебателно движение скоростта и ускорението непрекъснато се променят (най-големите вибрации на централната линия и най-малките в крайните позиции), вибрацията се оценява чрез скорост и ускорение.

За вибрации децибелите се отчитат от условната еталонна скорост на вибрациите, равна на 5×108 m/s, вибрационното ускорение - 3×104 m/s2.

Вибрационната скорост и вибрационното ускорение се изразяват в dB спрямо техните нулеви прагове. В този случай прагът на възприемане на вибрации е около 70 dB.

Виброскоростта и виброускорението се оценяват в стандартни октави със средни геометрични честоти - 1; 2; 4; 8; 16; 31,5; 63; 125; 250 Hz и повече. Вибрация с честота до 32 Hz се отнася за нискочестотна, а повече от 32 Hz - за висока честота.

Предимствата на едночисловите интегрални индикатори, като доза или еквивалентно ниво, определят интереса на изследователите към оценката на дозата на вибрациите. Ако за шум този подходдостатъчно обосновани, което е отразено в стандарта ISO R-1999 (1971), има само няколко работи на експериментален план по отношение на вибрациите.

Трябва да се отбележи, че действащият ГОСТ 12.1.012-78 регулира максималния контрол на вибрациите според кинематичния параметър на скоростта на вибрациите, а дозата е енергиен параметър, който отчита нивото на вибрациите и продължителността на нейното действие.

Източници на вибрации са широко използвани в промишлеността, строителството, транспорта, селското стопанство и в бита пневматични и електрически ръчно механизирани инструменти, различни машини и съоръжения, металорежещи машини, превозни средства. Вибрацията се използва широко не само в техниката, но и в медицината за лечение на някои нервни и мускулни заболявания (вибротерапия, вибромасаж).

Вибрацията е един от факторите с голяма биологична активност. Характерът, дълбочината и посоката на физиологичните промени на различните системи на тялото се определят от нивата, спектралния състав на вибрациите, както и от физиологичните свойства на човешкото тяло. В генезиса на тези реакции важна роля играят анализаторите - вестибуларен, двигателен, зрителен, кожен и др.

Трябва да се отбележи важната роля на биохимичните свойства на човешкото тяло в субективното възприятие на вибрациите. Ефектът на вибрациите върху тялото се медиира от следните явления: физическо въздействие върху контактната повърхност, разпространение на вибрации през тъканите, директен отговор на въздействия в органите и тъканите, както и дразнене на механорецепторите, причинявайки неврорецепторни и субективни реакции.

Понастоящем е натрупан експериментален и клиничен материал, който подчертава ролята на рефлексните регулаторни влияния на централната нервна система при възникването на функционални промени в нервно-мускулния апарат при индивидите.изложени на вибрации. Тези изследвания показват, че нарушенията на двигателната функция, които възникват под въздействието на вибрации, се дължат както на нарушения на регулаторните ефекти на централната нервна система, така и на директно увреждане на мускулите. В този случай преобладаването на дифузните промени може да се обясни главно с промени в активността на суперспиналните структури, докато по-голямата тежест на локалните промени в мускулите може да бъде свързана с тяхната директна травматизация.

Особено чувствителни към действието на локалната вибрация са частите на симпатиковата нервна система, които регулират тонуса на периферните съдове, както и частите на периферната нервна система, свързани с вибрационната и тактилната чувствителност.

Доказано е, че посоката на съдовите нарушения се определя преди всичко от параметрите на въздействащата вибрация. Спастичните явления в капилярите се появяват при вибрации над 35 Hz, а отдолу има предимно картина на капилярна атония или тяхното спастично-атонично състояние. Честотният диапазон от 35-250 Hz е най-опасен по отношение на развитието на вазоспазъм.

През последните години беше установено, че вибрациите, подобно на шума, действат върху човешкото тяло енергийно, така че започнаха да се характеризират със спектър от вибрационна скорост, измерена в сантиметри в секунда или, подобно на шума, в децибели; праговата стойност на вибрациите условно се приема за скорост 5×106 cm/sec. Вибрацията се възприема (усеща) само при пряк контакт с вибриращо тяло или чрез други твърди тела в контакт с него. При контакт с източник на вибрации, който генерира (излъчва) звуци от най-ниските честоти (бас), заедно със звука се възприема и сътресение, т.е. вибрация.

В зависимост от това коемеханичните вибрации се разпространяват до части от човешкото тяло, разграничават локална и обща вибрация. При локална вибрация само тази част от тялото, която е в пряк контакт с вибриращата повърхност, най-често ръцете, е подложена на удар (при работа с ръчни вибриращи инструменти или при държане на вибриращ предмет, части на машини и др.). Понякога локалните вибрации се предават на части от тялото, съчленени със ставите, директно изложени на вибрации. Но амплитудата на трептенията на тези части на тялото обикновено е по-ниска, тъй като при предаването на вибрациите през тъканите и дори по-меките, те постепенно избледняват. Общата вибрация се простира до цялото тяло и възниква, като правило, от вибрацията на повърхността, върху която се намира работникът (под, седалка, вибрационна платформа и др.).

При излагане на вестибуларни стимули, които включват вибрации, възприемането и оценката на времето се нарушават и скоростта на обработка на информацията се намалява. Нискочестотната вибрация причинява нарушение на координацията на движението, а най-изразените промени се отбелязват при честоти от 4-11 Hz.

Продължителното въздействие на вибрации води до трайни патологични нарушения в организма на работниците. Цялостният анализ на този патологичен процес послужи като основа за обособяването му като независима нозологична форма на професионална болест - вибрационна болест.

Вибрационната болест продължава да заема едно от водещите места сред всички професионални заболявания. Причината за това е както използването на ръчни машини, които не отговарят на изискванията на санитарните норми, така и развиващата се специализация на труда, водеща до увеличаване на времето, през което тялото е изложено на вибрации. Рискът от развитие на вибрационна болест нараства с увеличаване на интензивността и продължителността на действие.вибрации; в същото време индивидуалната чувствителност е от съществено значение. Вредното въздействие на вибрациите се увеличава от шум, охлаждане, претоварване, значително мускулно напрежение, алкохолна интоксикация и др. Обикновено се разграничават локални вибрации, действащи главно върху ръцете на работниците, и общи вибрации, когато цялото тяло е изложено на вибрации, когато подът, седалката (работното място) се колебаят.

За разлика от локалната вибрация, под действието на общата вибрация възникват клинични симптоми, свързани с нарушения на мозъчната дейност. В този случай особено често страда вестибуларният апарат, появяват се главоболие, световъртеж. В зависимост от тежестта на патологичния процес се разграничават 4 стадия на заболяването:

II - умерено изразено,

IV - генерализиран (среща се изключително рядко).

В допълнение към етапите се отбелязват най-типичните синдроми: ангиодистонен, ангиоспастичен, вегетативен полиневрит, невротичен, вегетомиофасцит, диенцефален и вестибуларен.

Нискочестотната обща вибрация, особено в резонансния диапазон, причиняваща продължителна травма на междупрешленните дискове и костната тъкан, изместване на коремните органи, промени в подвижността на гладката мускулатура на стомаха и червата, може да доведе до болка в лумбалната област, появата и прогресирането на дегенеративни промени в гръбначния стълб, заболявания на хроничен лумбосакрален ишиас, хроничен гастрит.

Жените, изложени продължително време на обща вибрация, имат повишена честота на гинекологични заболявания, спонтанни аборти и преждевременни раждания. Нискочестотните вибрации причиняват нарушения на кръвообращението в тазовите органи при жените.

Човешките тъкани имат различна способност да предават вибрации.Най-добрият проводник на вибрациите са костите и меките тъкани. Съединенията са ефективни гасители на вибрациите. С увеличаване на честотата на вибрациите, амплитудата на вибрациите на частите на тялото намалява с разстоянието от точката на приложение. Така например в честотния диапазон от 50-70 Hz около 10% от енергията на предадената вибрация достига до главата на човек, който е на вибрационната платформа. Вибрацията с честота над 100 Hz практически не се предава през човешкото тяло и е предимно локална.

Органите, които пряко възприемат вибрациите, се делят на две групи. Първият включва органите за равновесие (вестибуларния апарат), разположени във вътрешното ухо. Взаимодействайки със съответните връзки в мозъка, те работят като интегрален измервател на ъглови и линейни ускорения. Информацията, изпратена до мозъка от органите за равновесие, които са под въздействието на вибрациите, може да бъде изкривена, дезориентираща, а в някои случаи дразнеща и причиняваща болестно състояние на човека. Силите и движенията, причинени от вибрации, се улавят от голям брой механорецептори в цялото тяло. Някои от тях, разположени в мускулите и сухожилията, сигнализират за положението на тялото и въздействащите върху него натоварвания. Те взаимодействат с онази част от централната нервна система, която регулира положението на тялото и неговото движение. Тези рецептори реагират на всякакви промени, включително нискочестотни.

Втората група включва рецептори, разположени в кожата и съединителните тъкани. Те изпълняват функциите на допир, реагирайки на по-високи честоти (около 30 Hz). Вибрациите имат определено въздействие върху тялото и чрез органите на зрението и слуха.

Естеството на въздействието на вибрациите върху човек зависи от тяхната продължителност. Нарушения на физиологичните функции на организма, възникващи под влияниевибрациите са склонни да се увеличават с увеличаване на продължителността на експозиция.

Вибрацията, високият вибрационен фон на околната среда представляват опасност за здравето не само на работещите в производствени условия, но и на други групи от населението. Източници на вибрации в жилищни сгради са: транспорт, промишлени инсталации, инженерно и технологично оборудване на сградите. Според интензивността на колебанията градският железопътен транспорт засяга най-много човек: плитки и открити радиуси на метрото, железопътни линии. Вибрацията, възникваща в сградите от движението на влаковете, има регулярен периодичен характер. Когато се отдалечите от източника, амплитудата на трептенията намалява.

Когато вибрациите се разпространяват по височината на многоетажна сграда, на горните етажи се наблюдава както отслабване, така и засилване на вибрациите в зависимост от резонанса. Изследваните видове строителни конструкции в условия на идентични почви не оказват значително влияние върху нивата на вибрации в жилищните помещения.

В някои случаи се регистрират високи нива на вибрации от инженерното и технологичното оборудване на самите сгради (асансьори) и вградените обекти.

Предотвратяването на вибрационната болест се основава на хигиенно обосновано регулиране на нивата на вибрациите. Това отчита посоката, продължителността на действие, естеството на вибрацията. В България нивата на вибрации на работните места в промишлени помещения, минни, селскостопански, мелиоративни, пътностроителни машини, железопътен и автомобилен транспорт и кораби се регулират от санитарното законодателство. вибрационен осцилиращ организъм

Основните регулаторни правни актове, регулиращи параметрите на промишлените вибрации, са: „Санитарни норми и правила при работа смашини и съоръжения, създаващи локална вибрация, предавана на ръцете на работещите" № 3041-84 и "Санитарни норми за вибрации на работното място" № 3044-84.

В момента около 40 държавни стандарта регулират техническите изисквания за вибрационни машини и оборудване, системи за защита от вибрации, методи за измерване и оценка на параметрите на вибрациите и други условия.

Арустамов Е.А. Безопасност на живота. - М.: 2001.

Гарин В.М. Екология за техническите университети. - Ростов на Дон: 2001 г.

Криксунов Е.А., Пасечник В.В., Сидорин А.П. Екология. - М .: "Бизнес дропла", 2004 г.