Отрицательное влияние вибрации на организм человека. Вибрация.Неблагоприятные воздействия вибрации на организм человека. Предельно допустимые уровни локальной вибрации

Вибрация – это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести тела или системы тел от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом положении.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Источники вибраций - возвратно-поступательно движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, пломбиры, вибротрамбовки, приборы для упаковки товаров и пр.), а также неуравновешенные вращающиеся массы (электрические и пневматические шлифовальные и режущие машины, режущие инструменты).

Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, являются: частота, амплитуда смещения, скорость, ускорение, период колебания (время, в течение которого совершается одно полное колебание).

В зависимости от контакта работника с вибрирующим оборудованием различают местную (локальную) и общую вибрацию (вибрацию рабочих мест). Вибрация, воздействующая на отдельные части организма работающего, определяется как местная. Вибрация рабочего места, воздействующая на весь организм, определяется как общая. В производственных условиях часто встречается одновременно местная и общая вибрация, которая называется смешанной вибрацией.

По направлению действия вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, Y, Z.

Общую вибрацию по источнику ее возникновения подразделяют:

1. На транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам.

2. Транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении и при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадки.

3. Технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Генераторами технологической вибрации является оборудование: лесопильное, деревообрабатывающее, для изготовления технологической щепы, металлообрабатывающее, кузнечно-прессовое, а также компрессоры, насосные агрегаты, вентиляторы и другие установки.

2 Воздействие вибраций на организм человека

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение "стоя") составляют 4-6 Гц, головы относительно плеч (положение "сидя") - 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц, определяемая как качка, хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата по причине резонансных явлений.

При частоте колебаний рабочих мест, близкой к собственным частотам внутренних органов, возможны механические повреждения или даже разрывы. Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, приводит к вибрационной болезни, которая характеризуется нарушениями физиологических функций организма, связанными с поражением центральной нервной системы. Эти нарушения вызывают головные боли, головокружения, нарушения сна, снижение работоспособности, ухудшение самочувствия, нарушения сердечной деятельности.

Амплитуда и частота вибрации существенно влияют на тяжесть заболевания и при определенных величинах вызывают вибрационную болезнь (таблица 1).

Таблица 1 - Влияние вибрации на организм человека

Амплитуда колебаний вибрации, мм	Частота вибрации, Гц	Результат воздействия
	Различная	Не влияет на организм
		Нервное возбуждение с депрессией
		Изменение в центральной нервной системе, сердце и органах слуха
		Возможно заболевание
		Вызывает виброболезнь

Особенности воздействия вибрации определяются частотным спектром и расположением в его пределах максимальных уровней энергии колебаний. Местная вибрация малой интенсивности может благоприятно воздействовать на организм человека, восстанавливать трофические изменения, улучшать функциональное состояние центральной нервной системы, ускорять заживление ран и т. п.

При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни.

На степень и характер неблагоприятного воздействия вибрации влияют следующие факторы:

- риски (вероятности) проявления различных патологий вплоть до профессиональной вибрационной болезни;
- показатели физической нагрузки и нервно-эмоционального напряжения;
- влияние сопутствующих факторов, усугубляющих воздействие вибрации (охлаждение, влажность, шум, химические вещества и т.п.);
- длительность и прерывистость воздействия вибрации;
- длительность рабочей смены.

Вибрация, передающаяся на организм человека, вне зависимости от места контакта распространяется по всему организму. Этому способствует относительно хорошая проводимость механических колебаний тканями тела, особенно костной системой.

Колебательные процессы присущи всем живым организмам, в том числе человеку. Различные внутренние органы человека можно рассматривать как колебательные системы с упругими связями. Собственная частота внутренних органов - 3...6 Гц. Собственная частота головы человека относительно плечевого пояса - 25...30 Гц. При совпадении собственных частот внутренних органов человека с частотой вынужденных колебаний возникает явление резонанса, при котором резко возрастает амплитуда колебаний органов и частей тела. При этом могут возникнуть болевые ощущения в отдельных органах, а при очень высоких уровнях вибрации - травмы, разрывы связок, артерий.

При воздействии вибрации в организме человека происходят функциональные и физиологические изменения.

Функциональные изменения: повышенная утомляемость; ослабление восприятия и передачи информации (например, зрительной); увеличение времени двигательных реакций; нарушение вестибулярных реакций и координации движений. Эти изменения могут быть причиной снижения производительности и качества труда, а также, в связи с заторможенной реакцией человека на изменения обстановки, травм.

Физиологические изменения: развитие заболеваний нервной системы; нарушение функций сердечно-сосудистой системы; нарушение функций опорно-двигательного аппарата; поражение мышечных тканей и суставов; нарушение функций органов внутренней секреции.

При исследовании нарушений функций сердечно-сосудистой системы были выявлены четыре основных группы сердечно-сосудистых расстройств среди рабочих, подвергающихся вибрации, проходящей через все тело:

1. Периферийные расстройства, такие как синдром Рейнауда, развивающийся при воздействии вибрации, проходящей через все тело (т.е. ноги стоящих рабочих или руки водителей, находящихся только под низким углом).
2. Варикозное расширение вен на ногах, геморрой и варикоцеле.
3. Ишемическая болезнь сердца и гипертония.
4. Нейроваскулярные изменения.

В развитии поражений костно-суставного аппарата большое значение имеет величина отдачи инструмента - возвратного удара и противодействующего ему мышечного статического напряжения.

При воздействии вибрации эластичность суставных хрящей уменьшается вследствие их длительного функционального перенапряжения. В связи с этим защищенность суставов от механического воздействия уменьшается.

В результате у работников развиваются явления деформирующего остеоартроза. При этом движения пальцев затруднены, контуры суставов сглажены. Возможно также поражение локтевого, плечевого и грудино-ключичных суставов, а также позвоночника в виде остеопороза и деформирующего спондилеза. Выраженность костносуставных поражений в значительной мере зависит от стажа работы с виброинструментами и интенсивности воздействия.

Одним из характерных проявлений воздействия вибрации на руки является изменение тонуса капилляров кожи.

Джиованни Лорига, итальянский физик, первым отметил в 1911 г., что забойщики, использующие пневматические молотки для мрамора и брусчатки на площадях Рима, страдали от периодического побеления пальцев, схожего с сужением кровеносных сосудов пальцев. Это явление было описано Морисом Рэйнодом в 1862 г. и получило название «феномен Рейнода». В литературе различные синонимы использовались для описания сосудистых заболеваний, вызываемых вибрацией: «омертвевший или побелевший палец», «симптом Рейнауда профессионального происхождения», «травматическое вазоспастическое заболевание», а недавно, «симптом побеления пальца, вызываемый вибрацией (СППВ)». С клинической точки зрения, симптом побеления пальца, вызываемый вибрацией, характеризуется эпизодическим побелением или побледнением пальцев из-за спастического закрытия пальцевых артерий. Приступы обычно вызываются холодом и длятся от 5 до 30-40 мин. Во время приступа может ощущаться полная потеря чувствительности. Обычно в фазе восстановления от согревания и местного массажа может появляться покраснение на пораженных пальцах, как результат реактивного возрастания потока крови в кожных сосудах. В исключительно редких случаях многократные и тяжелые вазоспастические приступы в пальцах могут приводить к трофическим изменениям (образование язвы или гангрены) на коже кончиков пальцев.

Стокгольмской лабораторией 86 (1987 г.) была предложена шкала для классификации симптома побеления пальца при вибрации (табл. 12.1).

Существует зависимость длительности стажевого воздействия вибрации до появления сосудистых расстройств, характеризуемых побелением пальцев, от эквивалентного корректированного значения виброускорения, показанная в табл. 12.2 (ИСО 5349-86). Стаж в годах дается до появления случаев эпизодического побеления пальцев у 10, 20, 30, 40, 50% работающих в условиях регулярного ежедневного воздействия вибрации длительностью 4 ч. Приведенное в табл. 12.2 соотношение «доза-эффект» может быть аппроксимировано уравнением:

где я экв(4) - эквивалентное корректированное значение виброускорения для длительности воздействия 4 ч, м/с 2 ; T F - стаж до побеления пальцев, лет.

Связь между эквивалентным корректированным значением виброускорения я экв(4) и эквивалентным корректированным значением виброускорения при длительности воздействия вибрации 8 ч й экв(8) определяется соотношением:

Таблица 12.1

Шкала Стокгольмской лаборатории для установления фаз феномена Рейнода, вызываемого вибрацией, передаваемый через руки и предплечья, на холоде

Т аблица 12.2

Стаж до побеления пальцев

для различных перцентилей группы работающих в зависимости от эквивалентного корректированного значения виброускорения

Перцентиль (С, %) - это процентная доля работающих, подвергающихся воздействию вибрации, у которых обнаружены сосудистые расстройства.

В результате интенсивных колебаний желудка нарушается процесс переваривания пищи. Наблюдается раздражение слизистой оболочки желудка и создаются условия для возникновения гастрита.

Систематическое воздействие общих вибраций с высоким уровнем виброскорости может быть причиной вибрационной болезни.

Вибрационная болезнь - это стойкое нарушение физиологических функций организма человека, обусловленных преимущественно воздействием вибраций.

Различают следующие формы виброболезни:

- периферическая форма (возникает при воздействии локальной вибрации);
- церебральная форма (возникает при воздействии общей вибрации);
- смешанная форма (возникает при совместном воздействии общей и локальной вибрации).

Клинические симптомы периферической виброболезни : спазмы периферических сосудов на фоне вегетативного полиневрита, сопровождающиеся приступами побеления пальцев, ослаблением подвижности и боли в руках в покое, потерей чувствительности пальцев и подвижности в суставах, гипертрофией мышц и костей рук.

Клинические симптомы церебральной виброболезни : при начальной стадии - нерезко выраженные сосудистые нарушения мозга; при средней стадии - общие явления в виде функционального расстройства центральной нервной системы астенического и астено- невротического характера; при тяжелой стадии - выраженные це- ребро-сосудистые кризы, расстройства коронарного кровообращения.

По клиническому течению различают начальную, средней тяжести и тяжелую стадии вибрационной болезни:

начальная стадия виброболезни характеризуется преимущественно субъективными явлениями (такими, как боль), сопровождающимися нерезко выраженными сосудистыми нарушениями, изменениями кожной чувствительности. Кроме того, может быть легкое кратковременное головокружение, быстрая утомляемость, периодически возникающая общая слабость, шум и чувство тяжести в голове;
при средней тяжести боли усиливаются, стойкие нарушения кожной чувствительности наблюдаются на всех пальцах. Сосудистые изменения проявляются в виде приступов спазма с побледнением пальцев и последующей их синюшностью. Резко снижается температура кожи кистей. Снижается мышечная сила, развиваются костно-суставные поражения. Возникают частые головные боли, приступы головокружения, изменения в вестибулярном аппарате, чувство непереносимости тряски;
тяжелые стадии вибрационной болезни характеризуются нарушением кожной чувствительности области плечевого пояса, а иногда и грудной клетки, сопровождающееся атрофией мышц не только кистей, но и плечевого пояса. Такие изменения нередко приводят к развитию парезов. К тяжелым случаям относят и выраженные церебро-сосудистые кризы, поражения центральной нервной системы органического характера, выражающиеся в вестибулярных расстройствах с приступами головокружения, полуобморочных состояниях. Наблюдаются постоянные головные боли, тремор пальцев, непереносимость вибрации.

Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц (качка) хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни.

Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже

Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.

Размещено на http://www.allbest.ru/

Введение

В условиях становления рыночной экономики проблемы безопасности жизнедеятельности становятся одним из самых острых социальных проблем. Связано это с травматизмом и профессиональными заболеваниями, приводящими в ряде случаев к летальным исходам, притом что более половины предприятий промышленности и сельского хозяйства относится к классу максимального профессионального риска.

Рост профессиональных заболеваний и производственного травматизма, числа техногенных катастроф и аварий, неразвитость профессиональной, социальной и медицинской реабилитации пострадавших на производстве отрицательно сказываются на жизнедеятельности трудящихся, их здоровье, приводят к дальнейшему ухудшению демографической ситуации в стране.

Подтверждением этого служат следующие факторы: высокий удельный вес работников, занятых на рабочих местах, не отвечающих эргономическим и санитарно-гигиеническим требованиям и правилам техники безопасности; быстрый рост уровня профессиональной заболеваемости и производственного травматизма; увеличение тяжести производственного травматизма и его уровня с летальным исходом.

В своей работе я расскажу вам об одном из неблагоприятных производственных факторов - вибрации, отрицательно влияющем на производительность труда и здоровье самих работников.

1. Понятие о производственной вибрации

Вибрация - механические колебания механизмов, машин или в соответствии с ГОСТ 12.1.012-78 вибрацию классифицируют следующим образом.

По способу передачи на человека вибрацию подразделяют на общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека, и локальную, передающуюся через руки человека.

По направлению различают вибрацию, действующую вдоль осей ортогональной системы координат для общей вибрации, действующую вдоль всей ортогональной системы координат для локальной вибрации.

По источнику возникновения вибрацию подразделяют на транспортную (при движении машин), транспортно-технологическую (при совмещении движения с технологическим процессом, мри разбрасывании удобрений, косьбе или обмолоте самоходным комбайном и т. д.) и технологическую (при работе стационарных машин)

Вибрация характеризуется частотой f, т.е. числом колебаний и секунду (Гц), амплитудой А, т.е. смещением волн, или высотой подъема от положения равновесия (мм), скоростью V (м/с) и ускорением. Весь диапазон частот вибраций также разбивается на октавные полосы: 1, 2, 4, 8, 16, 32, 63 125, 250, 500, 1000, 2000 Гц. Абсолютные значения параметров, характеризующих вибрацию, изменяются в широких пределах, по этому используют понятие уровня параметров, представляющего собой логарифмическое отношение значения параметра к опорному или пороговому его значению.

2. Действие вибрации на организм человека

При работе в условиях вибраций производительность труда снижается, растет число травм. На некоторых рабочих мес-тах в сельскохозяйственном производстве вибрации превышают нормируемые значения, а в некоторых случаях они близки к предельным. Не всегда соответствуют нормам уровни вибраций на органах управления. Обычно в спектре вибрации преобладают низкочастотные вибрации отрицательно действующие на организм. Некоторые виды вибрации неблагоприятно воздействуют на нервную и сердечно-сосудистую системы, вестибулярный аппарат. Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает вибрация, частота которой совпадает с частотой собственных колебаний отдельных органов, примерные значения которых следующие (Гц): желудок - 2...3; почки - 6...8; сердце - 4...6; кишечник- 2...4; вестибулярный аппарат - 0,5..Л,3; глаза - 40...100 и т.д.

Воздействие на мускульные рефлексы достигает 20 Гц; нагру-женное массой оператора сиденье на тракторе имеет собственную частоту вибрации 1,5...1,8 Гц, а задние колеса трактора - 4 Гц. Организму человека вибрация передается в момент контакта с вибрирующим объектом: при действии на конечности возникает локальная вибрация, а на все тело - общая. Локальная вибрация поражает нервно-мышечные ткани и опорно-двигательный аппарат и приводит к спазмам периферических сосудов. При длительных и интенсивных вибрациях в некоторых случаях развивается профессиональная патология (к ней чаще приводит локальная вибрация): периферическая, церебральная или церебрально-периферическая вибрационная болезнь. В последнем случае наблюдаются изменения сердечной деятельности, общее возбуждение или, наоборот, торможение, утомление, появление болей, ощущение тряски внутренних органов, тошнота. В этих случаях вибрации влияют и на костно-суставной аппарат, мышцы, периферийное кровообращение, зрение, слух. Местные вибрации вызывают спазмы сосудов, которые развиваются с концевых фаланг пальцев, распространяясь на всю кисть, предплечье, и охватывают сосуды сердца.

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом, в другом - верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника, наклоненной вперед. Для стоящего на вибрирующей поверхности человека существуют 2 резонансных пика на частотах 5…12 и 17…25 ГЦ, для сидящего на частотах 4…6 ГЦ. Для головы резонансные частоты находятся в области 20…30 Гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний плеч в 3 раза.Колебания внутренних органов, грудной клетки и брюшной полости обнаруживают резо-нанс на частотах 3,0...3,5 Гц.

Максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдается на частотах 7...8 Гц. С увеличением частоты колебаний их амплитуда при передаче по телу человека ослабляется. В положении стоя и сидя эти ослабления на костях таза равны 9 дБ на октаву изменения частоты, на груди и голове - 12дБ, на плече -12...14 дБ. Эти данные не распространяются на резонансные частоты, при воздействии которых происходит не ослабление, а увеличение колебательной скорости.

В производственных условиях ручные машины, вибрация которых имеет максимальные уровни энергии (максимальный уровень виброскорости) в полосах низких частот (до 36 Гц), вызывают вибрационную патологию с преимущественным поражением нервно-мышечной ткани и опорно-двигательного аппарата. При работе с ручными машинами, вибрация которых имеет максимальный уровень энергии в высокочастотной области спектра (выше 125 Гц), возникают главным образом сосудистые расстройства. При воздействии вибрации низкой частоты заболевание возникает через 8... 10 лет, а при воздействии высокочастотной вибрации - через 5 лет и раньше. Общая вибрация разных параметром вызывает различную степень выраженности изменений нервно и системы (центральной и вегетативной), сердечнососудистой системы и вестибулярного аппарата.

В зависимости от параметров (частота, амплитуда) вибрация может как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организм в целом. Вибрацию используют при лечении некоторых заболеваний, но чаще всего вибрацию (производственную) считают вредно влияющим фактором. Поэтому важно знать граничные характеристики, разделяющие позитивное и негативное влияние вибрации на человека. Впервые на полезное значение вибрации обратил внимание французский ученый аббат Сен Пьер, который в 1734 г. сконструировал вибрирующее кресло для домоседов, повышающее мышечный тонус и улучшающее циркуляцию крови. В начале XX в. в России профессор Военно-медицинской академии А. Е. Щербак доказал, что умеренная вибрация улучшает питание тканей и ускоряет заживление ран.

Производственная вибрация, характеризующаяся значительной амплитудой и продолжительностью действия, вызывает у работающих раздражительность, бессонницу, головную боль, ноющие боли в руках людей, имею-щих дело с вибрирующим инструментом. При длительном воз-действии вибрации перестраивается костная ткань: на рентгено-граммах можно заметить полосы, похожие на следы перелома - участки наибольшего напряжения, где размягчается костная ткань. Возрастает проницаемость мелких кровеносных сосудов, нарушается нервная регуляция, изменяется чувствительность кожи. При работе с ручным механизированным инструментом может возникнуть акроасфиксия (симптом мертвых пальцев) - потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: появляются головокружения, шум в ушах, ухудшение памяти, нарушение координации движений, вестибулярные расстройства, похудение.

Основные параметры вибрации: частота и амплитуда колебаний. Колеблющаяся с определенной частотой и амплитудой точка движется с непрерывно меняющимися скоростью и ускорением: они максимальны в момент ее прохождения через исходное положение покоя и снижаются до нуля в крайних позициях. Поэтому колебательное движение характеризуется также скоростью и ускорением, представляющими собой производные от амплитуды и частоты. Причем органы чувств человека воспринимают не мгно-венное значение параметров вибрации, а действующее.

Вибрацию часто измеряют приборами, шкалы которых отградуированы не в абсолютных значениях скорости и ускорения, а в относительных - децибелах. Поэтому характеристиками вибрации служат также уровень колебательной скорости и уровень колебательного ускорения. Рассматривая человека как сложную динамическую структуру с изменяющимися во времени параметрами, можно выделить частоты, вызывающие резкий рост амплитуд колебаний как всего тела в целом, так и отдельных его органов. При вибрации ниже 2 Гц, действующей на человека вдоль позвоночника, тело движется как единое целое. Резонансные частоты мало зависят от инди-видуальных особенностей людей, так как основной подсистемой, реагирующей на колебания, являются органы брюшной полости, вибрирующие в одной фазе. Резонанс внутренних органов наступает при частоте З...3,5 Гц, а при 4...8 Гц они смещаются.

Если вибрация действует в горизонтальной плоскости по оси, перпендикулярной позвоночнику, то резонансная частота тела обусловлена сгибанием позвоночника и жесткостью тазобедренных суставов. Область резонанса для головы сидящего человека соответствует 20…30 Гц. В этом диапазоне амплитуда виброускорения головы может втрое превышать амплитуду колебаний плеч. Качество зрительного восприятия предметов значительно ухудшается при частоте 60…70 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.

Исследователи Японии установили, что характер профессии определяет некоторые особенности действия вибрации. Например, у шоферов грузовых машин широко распространены желудочные заболевания, у водителей трелевочных тракторов на лесозаготовках - радикулиты, у пилотов, особенно работающих на вертолетах, наблюдается снижение остроты зрения. Нарушения нервной и сердечнососудистой деятельности у летчиков возникают в 4 раза чаще, чем у представителей других профессий.

3. Нормиров ание и средства оценки вибраций

Нормирование. Цель нормирования вибраций - предотвращение функциональных расстройств и заболеваний, чрезмерного утомления и снижения работоспособности. В основе гигиенического нормирования лежат медицинские показания. Нормированием устанавливают допустимую суточную или недельную дозы, предупреждающие в условиях трудовой деятельности функциональные расстройства или заболевания работающих.

Для нормирования воздействия вибрации установлены четыре критерия: обеспечение комфорта, сохранение работоспособности, сохранение здоровья и обеспечение безопасности. В последнем случае используются предельно допустимые уровни для рабочих мест.

Применительно к вибрациям существует техническое (распространяется на источник вибрации) и гигиеническое нормирование (определяет ПДУ вибрации на рабочих местах). Последнее ограничивает уровни вибрационной скорости и ускорения в октавных или третьоктавных полосах среднегеометрических частот.

При гигиенической оценке вибраций нормируемыми параметрами являются средние квадратичные значения виброскорости (и их логарифмические уровни) или виброускорения как в пределах отдельных октав, так и третьеоктавных полос. Для локальной вибрации нормы вводят ограничения только в пределах октавных полос. Например, когда устанавливают регулярные перерывы в течение рабочей смены при локальной вибрации, допустимые значения уровня виброскорости увеличивают.

При интегральной оценке по частоте нормируемым параметром является корректированное значение контролируемого параметра вибрации, измеряемое при помощи специальных фильтров. Локальную вибрацию оценивают, используя среднее за время воздействия корректированное значение.

Вибрацию, воздействующую на человека, нормируют для каждого установленного направления. Гигиенические нормы вибрации при частотном (спектральном) анализе установлены для длительности воздействия 480 мин. Гигиенические нормы в логарифмических уровнях среднеквадратических значений виброскорости для общей локальной вибрации в зависимости от категории (1,2, За, б, в, г) приведены в ГОСТ 12.1.012-78; там же указаны нормы при интегральной оценке по частоте нормируемого параметра. Эти значения положены в основу норм СН 245-71 и требований в рамках ССБТ.

Вибрацию классифицируют по следующим признакам: по способу воздействия на человека - общая и локальная; по источнику возникновения - транспортная (при движении машин), транспортно-технологическая (при совмещении движения с технологическим процессом, например при косьбе или обмолоте самоходным комбайном, рытье траншей экскаватором и т. п.) и технологическая (при работе стационарных машин, например насосных агрегатов); вибрация нормирование защита дрожание

по частоте колебаний - низкочастотная (менее 22,6 Гц), среднечастотная (22,6...90 Гц) и высокочастотная (более 90 Гц); характеру спектра - узко- и широкополосная; времени действия - постоянная и непостоянная; последнюю, в свою очередь, делят на колеблющуюся во времени, прерывистую и импульсную.

Нормы вибрации установлены для трех взаимно перпендикулярных направлений вдоль осей ортогональной системы координат. При измерении и оценке общей вибрации необходимо помнить, что ось X расположена в направлении от спины к груди человека, ось Y- от правого плеча к левому, ось Z- вертикально вдоль туловища. При измерении локальной вибрации следует учитывать, что ось Z нaпpaвлeнa вдоль ручного инструмента, а оси Х Y- перпендикулярно к ней.

Стандартом установлены нормы отдельно для транспортной вибрации (категория 1), транспортно-технологической (категория 2) и технологической (категория 3); причем нормы для третьей категории подразделены на подкатегории: За - для вибрации, действующей на постоянных рабочих местах производственных помещений; 3б - на рабочих местах складов, бытовых, дежурных и подсобных помещений, в которых отсутствуют гене-рирующие вибрацию машины; Зв -в помещениях для работников умственного труда.

Средства оценки. Вибра-ции измеряют виброметрами типов НВА-1 и ИШВ-1. Аппаратура НВА-1 в комплекте с пьезометрическими датчиками Д-19, Д-22, Д-26 позволяет определять низкочастотную виброскорость и виброускорения. Виброизмерительный комплекс представляет собой измерительный преобразователь (датчик), усилитель, полосовые фильтры и регистрирующий прибор. Контролируемые параметры - действующие значения виброскорости, ускорения или их уровней (дБ) в октавных полосах частот. Параметры вибрации определяют в том направлении, где колебательная скорость наибольшая.

4. Метод ы и средства защиты от вибрации

Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродем- пфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты.

Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.

Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с например установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.

Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).

Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.

Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных и организационных мероприятий.

Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.

Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву.

Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15...20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1...2ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.

Во время перерывов следует выполнять специальный комплекс гимнастических упражнений и гидропроцедуры - ванночки при температуре воды 38 °С, а также самомассаж конечностей.

Если вибрация машины превышает допустимое значение, то время контакта работающего с этой машиной ограничивают.

Для повышения защитных свойств организма, работоспособности и трудовой активности следует использовать специальные комплексы производственной гимнастики, витаминную профилактику (два раза в год комплекс витаминов С, В, никотиновую кислоту), спецпитание.

Заключени е

От неудовлетворительного состояния дел с безопасностью жизнедеятельности страна ежегодно несет большие человеческие, финансово-экономические, материальные и моральные потери. Обеспечение безопасности производства и охраны труда работников - одна из самых главных проблем национальной безопасности страны. На данный момент в нашей стране на многих предприятиях не соблюдается техника безопасности, а условия труда благоприятными не назовешь

Список литературы

1. «Охрана труда от «А» до «Я»» С.А. Андреев, О.С. Ефремова, М. 2006 г.

2. «БЖД» Б.И. Зотов, В.И. Курдюмов, М. КолосС 2004 г.

3. «БЖД» С.В. Белов, М. Высш. шк. 2002 г.

4. «БЖД в сельскохозяйственном производстве» В.С. Шкрабак, М. КолосС 2004 г.

5. «БЖД» Ю.Т. Сапронов, А.Б. Сыса, В.В. Шахбазян.

Размещено на Allbest.ru

...

Подобные документы

Рост профессиональных заболеваний и производственного травматизма. Жизнедеятельность трудящихся. Понятие о производственной вибрации. Действие вибрации на организм человека. Нормирование и средства оценки вибраций. Методы и средства защиты от вибрации.

курсовая работа , добавлен 07.10.2008

Основные понятия гигиены и экологии труда. Сущность шума и вибраций, влияние шума на организм человека. Допустимые уровни шума для населения, методы и средства защиты. Действие производственной вибрации на организм человека, методы и средства защиты.

реферат , добавлен 12.11.2010

Основные параметры, характеризующие вибрацию. Степень воздействия вибрации на физиологические ощущения человека, санитарные нормы. Измерение и нормирование вибрации. Средства и методы защиты от вибрации. Виброизоляция, виброгашение и вибродемпфирование.

реферат , добавлен 25.03.2009

Понятие вибрации, ее действие на организм человека. Характеристика вибрационного воздействия. Нормирование и средства оценки вибраций. Обеспечение комфорта, сохранение работоспособности, здоровья и безопасности. Методы и средства защиты от вибрации.

презентация , добавлен 26.01.2014

Колебания. Механические колебания. Вибрация. Резонансные частоты. Деление вибрации по способу передачи на человека. Вибрационная болезнь. Гигиеническое нормирование вибраций. Нормирование виброскорости и виброускорения.

доклад , добавлен 31.05.2007

Действие шума, ультразвука и инфразвука на организм человека. Характеристики, нормирование, методы контроля вибрации. Методы защиты от негативного воздействия шума на человека. Электромагнитные поля и излучения радиочастотного и оптического диапазона.

контрольная работа , добавлен 06.07.2015

Понятие вибрации, ее источники и виды, влияние на организм человека. Изучение мероприятий по борьбе с шумом и колебаниями, способов повышения защитных свойств организма. Организация трудового процесса при работе с данным производственным фактором.

презентация , добавлен 22.01.2014

Общие сведения о вибрации и шуме, их источники, влияние на эмоциональное и физическое состояние человека. Допустимый уровень общей и локальной вибраций, показатели их воздействия на организм. Методы обеспечения вибрационной безопасности труда оператора.

реферат , добавлен 27.11.2011

Механические колебательные движения, непосредственно передаваемые телу человека. Действие вибрации на организм человека. Сильный стресс-фактор, оказывающий отрицательное влияние на психомоторную работоспособность человека.

реферат , добавлен 25.10.2006

Влияние компьютера на здоровье человека, основные аспекты длительной работы за компьютером. Ультрафиолетовое излучение, благоприятное влияние излучения на организм, воздействие ультрафиолета на кожу, на глаза м иммунную систему. Влияние шума на здоровье.

Действие вибрации на организм человека

При работе в условиях вибраций производительность труда снижается, растет число травм. На некоторых рабочих местах в сельскохозяйственном производстве вибрации превышают нормируемые значения, а в некоторых случаях они близки к предельным. Не всегда соответствуют нормам уровни вибраций на органах управления. Обычно в спектре вибрации преобладают низкочастотные вибрации, отрицательно действующие на организм. Некоторые виды вибрации неблагоприятно воздействуют на нервную и сердечнососудистую системы, вестибулярный аппарат. Наиболее вредное влияние на организм человека оказывает вибрация, частота которой совпадает с частотой собственных колебаний отдельных органов, примерные значения которых следующие (Гц): желудок - 2...3; почки - 6...8; сердце - 4...6; кишечник - 2...4; вестибулярный аппарат - 0,5..Л,3; глаза - 40...100 и т.д.

Воздействие на мускульные рефлексы достигает 20 Гц; нагруженное массой оператора сиденье на тракторе имеет собственную частоту вибрации 1,5...1,8 Гц, а задние колеса трактора - 4 Гц. Организму человека вибрация передается в момент контакта с вибрирующим объектом: при действии на конечности возникает локальная вибрация, а на все тело - общая. Локальная вибрация поражает нервно-мышечные ткани и опорно-двигательный аппарат и приводит к спазмам периферических сосудов. При длительных и интенсивных вибрациях в некоторых случаях развивается профессиональная патология (к ней чаще приводит локальная вибрация): периферическая, церебральная или церебрально-периферическая вибрационная болезнь. В последнем случае наблюдаются изменения сердечной деятельности, общее возбуждение или, наоборот, торможение, утомление, появление болей, ощущение тряски внутренних органов, тошнота. В этих случаях вибрации влияют и на костно-суставной аппарат, мышцы, периферийное кровообращение, зрение, слух. Местные вибрации вызывают спазмы сосудов, которые развиваются с концевых фаланг пальцев, распространяясь на всю кисть, предплечье, и охватывают сосуды сердца.

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом, в другом - верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника, наклоненной вперед. Для стоящего на вибрирующей поверхности человека существуют 2 резонансных пика на частотах 5…12 и 17…25 ГЦ, для сидящего на частотах 4…6 ГЦ. Для головы резонансные частоты находятся в области 20…30 Гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний плеч в 3 раза. Колебания внутренних органов, грудной клетки и брюшной полости обнаруживают резонанс на частотах 3,0...3,5 Гц.

Максимальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдается на частотах 7...8 Гц. С увеличением частоты колебаний их амплитуда при передаче по телу человека ослабляется. В положении стоя и сидя эти ослабления на костях таза равны 9 дБ на октаву изменения частоты, на груди и голове - 12дБ, на плече - 12...14 дБ. Эти данные не распространяются на резонансные частоты, при воздействии которых происходит не ослабление, а увеличение колебательной скорости.

В зависимости от параметров (частота, амплитуда) вибрация может как положительно, так и отрицательно влиять на отдельные ткани и организм в целом. Вибрацию используют при лечении некоторых заболеваний, но чаще всего вибрацию (производственную) считают вредно влияющим фактором. Поэтому важно знать граничные характеристики, разделяющие позитивное и негативное влияние вибрации на человека. Впервые на полезное значение вибрации обратил внимание французский ученый аббат Сен Пьер, который в 1734 г. сконструировал вибрирующее кресло для домоседов, повышающее мышечный тонус и улучшающее циркуляцию крови. В начале XX в. в России профессор Военно-медицинской академии А.Е. Щербак доказал, что умеренная вибрация улучшает питание тканей и ускоряет заживление ран.

Производственная вибрация, характеризующаяся значительной амплитудой и продолжительностью действия, вызывает у работающих раздражительность, бессонницу, головную боль, ноющие боли в руках людей, имеющих дело с вибрирующим инструментом. При длительном воздействии вибрации перестраивается костная ткань: на рентгенограммах можно заметить полосы, похожие на следы перелома - участки наибольшего напряжения, где размягчается костная ткань. Возрастает проницаемость мелких кровеносных сосудов, нарушается нервная регуляция, изменяется чувствительность кожи. При работе с ручным механизированным инструментом может возникнуть акроасфиксия (симптом мертвых пальцев) - потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: появляются головокружения, шум в ушах, ухудшение памяти, нарушение координации движений, вестибулярные расстройства, похудение.

Основные параметры вибрации: частота и амплитуда колебаний. Колеблющаяся с определенной частотой и амплитудой точка движется с непрерывно меняющимися скоростью и ускорением: они максимальны в момент ее прохождения через исходное положение покоя и снижаются до нуля в крайних позициях. Поэтому колебательное движение характеризуется также скоростью и ускорением, представляющими собой производные от амплитуды и частоты. Причем органы чувств человека воспринимают не мгновенное значение параметров вибрации, а действующее.

Вибрацию часто измеряют приборами, шкалы которых отградуированы не в абсолютных значениях скорости и ускорения, а в относительных - децибелах. Поэтому характеристиками вибрации служат также уровень колебательной скорости и уровень колебательного ускорения. Рассматривая человека как сложную динамическую структуру с изменяющимися во времени параметрами, можно выделить частоты, вызывающие резкий рост амплитуд колебаний как всего тела в целом, так и отдельных его органов. При вибрации ниже 2 Гц, действующей на человека вдоль позвоночника, тело движется как единое целое. Резонансные частоты мало зависят от индивидуальных особенностей людей, так как основной подсистемой, реагирующей на колебания, являются органы брюшной полости, вибрирующие в одной фазе. Резонанс внутренних органов наступает при частоте З...3,5 Гц, а при 4...8 Гц они смещаются.

Методы и средства защиты от вибрации

Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты. Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.

Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы с, например, установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД 17-59, мастика "Анти-вибрит") и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.

В качестве вибропоглощающих покрытий обычно используют мастики № 579, 580, типа БД-17 и простейшие конструкции (слои рубероида, проклеенные битумом или синтетическим клеем). Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву.

Тело человека как колебательная система. Вибрациями называют колебания твердого тела около положения равновесия (покоя). При этом либо все тело колеблется в пространстве как единое целое, не изменяя своей формы, либо колеблются частицы, составляющие тело, изменяя форму внешней поверхности, с образованием чередующихся выпуклостей и впадин. Оба вида колебаний могут существовать как раздельно, так и совместно.

В основе вибраций как физического явления лежит колебательный процесс и волновое движение его распространения в среде. При распространении колебаний количество колебательной энергии, переданной вибрирующей поверхностью телу человека, должно зависеть от величины площади контакта, параметров и длительности воздействия вибраций и механического сопротивления, оказываемого телом действию вибраций. Распространяясь от зоны возбуждения по телу человека, колебания вызывают в тканях организма переменные напряжения (сжатие, растяжение, сдвиг, кручение или изгиб). Изменения напряжений улавливаются множеством рецепторов, расположенных в тканях не только в зоне контакта с вибрирующей поверхностью, но и в области распространения вибраций, а переданная человеку колебательная энергия частично расходуется на трение в тканях и суставах, переходя в тепловую энергию, а частично трансформируется рецепторами в энергию биохимических и биоэлектрических процессов, возникающих в организме и определяющих характер, направленность и величину рефлекторного ответа всего организма на внешний раздражитель. На формирование этого ответа оказывают влияние сопутствующие вибрации неблагоприятные факторы - неудобная рабочая поза, статистическое напряжение, дискомфортный микроклимат, интенсивный шум и т.п.

Систематическое продолжительное воздействие вибрации, значительно превосходящей пороги ее восприятия, может вызвать в организме стойкие нарушения нормальных физиологических функций.

Вибрации воспринимаются разными органами и частями тела. Так, при низкочастотных (до 15 Гц) колебаниях поступательные вибрации воспринимаются отолитовым, а вращательные - вестибулярным аппаратом внутреннего уха. При контакте с вибрацией твердого тела восприятие вибрации осуществляется нервными окончаниями кожных покровов.

Человек ощущает вибрации от долей герца приблизительно до 80 Гц, а вибрации высоких частот воспринимаются подобно ультразвуковым колебаниям, вызывая тепловое ощущение.

Источник вибрации разнообразен. Источником вибрации в жилых и общественных зданиях является инженерное и санитарно-техническое оборудование. Источниками вибрации могут быть также промышленные установки, транспортные средства (метро, железная дорога), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и строительных конструкциях зданий. Эти вибрации часто являются также причиной возникновения шума в помещениях зданий.

В отличие от производственной среды вибрация в жилых помещениях может действовать круглосуточно, вызывая раздражение, нарушая отдых и сон человека.

Влияние вибраций на организм человека. Вибрационная болезнь. Вибрации механизированного инструмента, технологического оборудования или средств транспорта всегда действуют на человека в каких-либо конкретных условиях: рабочей позы и статического напряжения тела; микроклимата и пыле-газового состава воздушной среды; сопутствующего шума или каких-либо иных факторов. Они характеризуются конкретным способом и режимом воздействия в течение рабочего дня. Поэтому на особенности проявления биологического действия вибраций оказывают влияние и указанные факторы.

Степень выраженности нарушений физиологических функций, которые могут наблюдаться в результате продолжительного повторного действия и индивидуальными особенностями организма и, в частности, состоянием нервных процессов - их силой, уравновешенностью и подвижностью.

По способу воздействия вибрации условно делят на общие - действующие через опорные поверхности тела в положении стоя, сидя или лежа, и локальные - воздействующие через ладонные поверхности рук.

При действии вибрации на человека отмечаются изменения со стороны многих органов и систем варьирования выраженности отдельных симптомов. В одних случаях более выражены сосудистые расстройства, в других - нарушения функций опорно-двигательного аппарата.

Значительные изменения обнаруживаются в вегетативной нервной системе. При воздействии вибрации механизированного инструмента на организм человека возникают следующие нарушения физиологических функций. Прежде всего нарушается вибрационная чувствительность. У значительного большинства лиц виброопасных профессий пороги вибрационной чувствительности повышены. Вибрация с небольшой частотой до 30 Гц, вызывает преимущественно нарушения болевой чувствительности. Ее изменения начинаются с кончиков пальцев, охватывают всю кисть и нижнюю часть предплечья по типу короткой или длинной перчатки.

При одновременном действии вибрации и шума среди лиц с большим стажем могу наблюдаться случаи выраженной формы профессиональной тугоухости.

При локальной вибрации страдает в первую очередь регуляция тонуса периферических кровеносных сосудов, нарушается пластичность лимфатического русла. Прямые механические и рефлекторные раздражения гладкомышечных клеток сосудов приводят к спазмам.

При локальной вибрации возникают патологические изменения в нервно-мышечном аппарате: снижается электровозбудимость и лабильность мышц и периферических нервов, усиливается биоэлектрическая активность в покоящейся мышце, нарушается двигательная координация. Снижается сила, тонус и выносливость мышц, в мышечной ткани возникают очаги уплотнений, болезненные тяжи, развивается атрофия.

Общая вибрация вызывает аналогичные расстройства во всей двигательной сфере организма, обусловливаемые как механическими травмами, так и рефлекторными изменениями трофики мышечной ткани, периферических нервных окончаний и стволов.

При воздействии общей вибрации особенно сильно страдает центральная нервная система. В коре головного мозга преобладают тормозные процессы, нарушаются нормальные корково-подкорковые взаимоотношения, возникают вегетативные дисфункции. В результате общее физическое и психическое состояние организма ухудшается, что может выражаться в утомлении, депрессии или раздражительности, головных болях и других нервных расстройствах вплоть до устойчивых неврозов.

Вибрация может воздействовать на все сенсорные системы. При локальной вибрации наступает снижение температурной, болевой, вибрационной, тактильной чувствительности. При общей вибрации снижается острота зрения, уменьшается поле зрения, светочувствительность глаза, увеличивается слепое пятно; ухудшается восприятие звуков, нарушается деятельность вестибулярного аппарата. Обнаруживаются кровоизлияния в барабанную полость среднего уха, полукружных каналах. Под влиянием вибраций может возникнуть сотрясение мозга.

Из-за стрессового характера действия вибрации происходит нарушение всей системы нейрогуморальной регуляции, а также и обменных процессов, функции пищеварительной системы, печени, почек, половых органов. Как механический фактор вибрация вызывает нарушение гидродинамического баланса в тканях и внутренних органов, увеличение общих энергетических затрат организма с соответствующими сдвигами окислительных процессов, нарушения со стороны дыхательного и голосового аппарата, травмы из-за смещений внутренних органов и систем.

При длительном воздействии вибрации у человека развивается вибрационная болезнь. Вибрационная болезнь - профессиональное заболевание, вызванное действием вибрации. Впервые она была описана Лоригой в 1911 г. Основным фактором, приводящим к развитию заболевания, является вибрация. Выраженность и время развития заболевания определяется областью частей и количеством колебательной энергии, передаваемой всему человеческому телу или ограниченному участку его, а также факторами, сопутствующими развитию вибрационной болезни: возвратным ударом от ручного инструмента, вынужденным положением тела, охлаждением, шумом.

В основе вибрационной болезни лежит сложный механизм нервных и рефлекторных нарушений, которые приводят к развитию очагов застойного возбуждения и к стойким последующим изменениями как в рецепторном аппарате, так и в различных отделах центральной нервной системы. Существенную роль в патогенезе вибрационной болезни играют также специфические и неспецифические реакции, отражающие адаптационно-компенсаторные процессы организма. Полагают, что вибрационная болезнь - процесс при котором наблюдается спазм мелких и более крупных сосудов. Возможны трофические изменения кожи, ногтей вплоть до развития гангрены пальцев кистей, стоп. Возникает атрофия мышц рук и плечевого пояса. В спинном мозге - дистрофические изменения нервных клеток, мелкие кровоизлияния, некрозы. В костно-суставном аппарате верхней конечности - асептические некрозы суставных отделов костей, что является отражением атрофических, дистрофических, некротических и регенераторных процессов в хрящах, суставных капсулах, костях. В костной ткани наблюдаются очаги уплотнения с отложением в них извести. Наиболее часто эта патология обнаруживается в головках пястных костей. В сухожилиях мышц иногда отмечается отложение извести и образование костной ткани.

Вибрационная болезнь, вызываемая воздействием локальной вибрации, по клинической симптоматике сложна. Заболевание развивается постепенно. Больной жалуется на боли в руках, иногда на судороги в пальцах, повышенную чувствительность к холоду, раздражительность, бессонницу. Ведущее место занимает сосудистый синдром, сопровождающийся приступами побеления пальцев после общего или местного охлаждения организма, а также нарушения чувствительности - вибрационной, болевой, температурной. Сосудистые нарушения проявляются ранее в капиллярном кровообращении. Наблюдается отечность пальцев и их деформация, снижение мышечной силы и тонуса мышц.

Вибрационная болезнь, обусловленная воздействием общей вибрации, отмечается значительными изменениями центральной нервной системы. Отмечают функциональные нарушения деятельности пищеварительных желез, гастриты, нарушения обмена веществ.

Выделяют четыре стадии вибрационной болезни: I стадия - начальная, мало-симптомная, преобладают жалобы на нерезкие боли в руках с легкими расстройствами чувствительности на кончиках пальцев; II стадия - умеренно выраженная, отмечается снижение температуры и чувствительности кожи, сужение капилляров, имеются отклонения в функции центральной нервной системы, явления обратимы; III стадия - выраженные нарушения, расстройство чувствительности, заметные сдвиги в функциональном состоянии центральной нервной системы, изменения стойкие и медленно поддаются лечению; IU стадия - симптомы резко выражены, сосудистые нарушения на руках и ногах, нарушения коронарных и мозговых сосудов, состояние стойкое, малообратимое.

Лечение основывается на комплексной терапии в виде сосудорасширяющих препаратов и применении физиотерапевтических методов.

Профилактика неблагоприятного воздействия вибрации. Уменьшения вредного влияния вибрации может быть достигнуто следующими основными путями:

I. Технические мероприятия:

· уменьшение вибрации в источнике их образования конструктивными и технологическими мерами (изменение схемы рабочего цикла, применение материалов с большим внутренним трением;

· уменьшение вибрации по пути распространения может быть достигнуто средствами виброизоляции и вибропоглощения: применением пружинных и резиновых амортизаторов, прокладок, облицовкой рукояток и других мест контакта вибропоглощающими материалами, устройством виброизолирующих втулок;

· борьба с сопутствующими неблагоприятными факторами производственной сферы. Так для защиты органа слуха от шума при работе с вибрирующим оборудованием рекомендуется наличие индивидуальных противошумов; к ним относятся внутренние противошумные вкладыши, наушники и шлемы.

II. Режим труда и отдыха.

III. Лечебно-профилактические мероприятия.

Вибротерапия как метод физиотерапии. Вибротерапия - метод физиотерапии, заключающийся в воздействии механическими колебаниями низкой частоты и амплитуды на различные части тела или все тело больного. О том, что вибрация обладает лечебными свойствами, известно давно. Ее использовали в явном и неявном виде: езда на телеге, верховые прогулки, акустическое воздействие, ритмические танцы. Эти наблюдения и многовековой опыт привели к тому, что возникла необходимость в разработке специальных устройств и методов, позволяющих целенаправленно использовать вибрацию для лечебных воздействий либо всего человека, либо на отдельные части его тела, либо локализованно на конкретные зоны кожи.

Существует два подхода к использованию вибрации в качестве диагностического и лечебно-профилактического средства. Первый, ставший традиционным - воздействие вибрации на больные участки тела или весь организм в целом. Второй - при котором вибровозбуждение адресуется к локальным кожным зонам.

Вибротерапия осуществляется в простейшем случае ритмическим поколачиванием тела больного ладонями массажиста или применением механических вибрационных аппаратов различной конструкции.

Механические колебания при вибротерапии могут передаваться от их источника и через воду ванны, в которую помещается пациент. Вибрационные ванны проводят через день, продолжительность их устанавливают в зависимости от заболевания и локализации воздействия от 2-3 до 12-30 мин. Дозирование воздействия регулируют по ощущению пациента, зависящему от функционального состояния нервной системы, температуры тела и в значительной мере от того, на какую часть тел направляют механическое раздражение. В области воздействия отмечается понижение болевых ощущений или различной степени «онемение» в зависимости от применяемой интенсивности раздражителя и от характера заболевания.

В механизме действия вибротерапии важнейшим является передача локально наносимого раздражителя от барорецепторов через проводящие волокна в задние столбы спинного мозга и отсюда в таламус и кору больших полушарий головного мозга. Раздражение распространяется в пределах соответствующего метамера тела, включая входящие в его состав внутренние органы.

Вибротерапия может оказывать обезболивающее, противовоспалительное действие, стимулировать метаболические процессы в мышечной ткани, улучшать периферическое кровообращение.

Показания к выздоровлению: последствия травм суставов и позвоночника, заболевания нервов, хронические заболевания суставов и позвоночника (остеохондроз), хронические гастриты, холециститы, запоры, бронхиальная астма, хронические воспалительные заболевания женских половых органов.

Противопоказания к выздоровлению: резко выраженные формы неврозов, выраженные дисфункции эндокринной системы, тромбофлебит, беременность, состояние после недавно перенесенной (до 1 года) травмы головного и спинного мозга.

Лекция №20

Вода и здоровье

Содержание воды в организме человека. В организме взрослого человека содержится около 65% воды. Так, у мужчин около 61% массы тела приходится на долю воды, а у женщин - 54%. Разница связана с большим количеством жира в теле женщины. Следует также отметить что, чем моложе организм, тем больше удельный вес воды в его составе. Так, в 6-недельном эмбрионе содержится 97,5% воды, в новорожденном организме - 70-83%, в старческом возрасте снижается до 50%. Вода в организме может быть свободной, составляющей основу внутриклеточной жидкости; конституционной, входящей составной частью в молекулы белков, жиров и углеводов; связанной, входящей в состав коллоидных систем. Вода участвует в регуляции температуры тела и кроветворения.

Большая часть воды находится внутри клеток - 71%, вне клеток - 19%, в циркулирующей крови, лимфе, спинномозговой жидкости и других жидкостях - 10% от общего количества воды в организме. Наименьшее количество воды связано с белками - не больше 4%. Количество воды в организме зависит от количества жира: чем больше жира, тем меньше воды.

Вода составляет около 22%-30% жировой ткани, 55% хряща, 70% печени, 70% мозга, 72% кожи, 76% мышц, 76% селезенки, 78% поджелудочной железы, 79% сердца, 79% легкого, 80% соединительной ткани, 83% почек по отношению к массе органа. В плазме крови содержится 92% воды, а в пищеварительных соках - 98-99% и больше.

Вода в организме выполняет следующие функции:

· в водной среде происходит процесс пищеварения;

· в водных растворах и при участии воды совершается обмен веществ, кроветворение;

· без воды невозможны процессы всасывания и все химические и ферментативные процессы;

· при помощи воды осуществляется перенос пищевых продуктов в организме, а также их усвоение;

· вода участвует в процессах терморегуляции;

· с водой выводятся из организма ядовитые шлаки;

· вода является универсальным растворитель.

Постоянство объемов жидкостей внутренней среды организма обеспечивается водно-солевым обменом. Поступающая в организм вода из желудка и кишечника проникает в кровь и разносится по всему организму. В организме вода распределяется между различными жидкостными фазами в соответствии с концентрацией в них осмотически активных веществ.

Суточный баланс воды в организме. Питьевой режим. В человеческом организме в процессе эволюции вырабатывался сложный механизм, обеспечивающий нормальный водный баланс - количество потребляемой воды должно быть равным ее расходу. Водный баланс у человека рассчитывается по суточному потреблению воды, а также выделению ее из организма. Человек получает в сутки в среднем 2,5 л воды: 1,2 л - за счет выпиваемой им жидкости, 1 л - вместе с продуктами питания, которые содержат воду, по 0,3 л воды образуется в самом организме в процессе обмена веществ - это так называемая эндогенная вода. Такое же количество жидкости за 24 ч. должно быть выведено из организма.

Взрослому человеку необходимо в сутки 2,5-3 л воды - в составе пищи и питьевой, т.к. такое приблизительно количество воды теряется во внешнюю среду. Если температура внешней среде равна температуре тела человека, то взрослый человек ежесуточно испаряет 4,5 л воды.

Потребность в воде значительно изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, от характера питания и в особенности от содержания соли в пище. Например, при работе в жарком климате общая суточная потребность в воде, находящейся в пище и питьевой, возрастает до 10 л.

Вода образуется, кроме того, в самом организме при окислении питательных веществ. В больших количествах она содержится в некоторых пищевых продуктах, например, в овощах, ягодах, фруктах. При полном окислении на 100 г вещества образуется воды: при окислении белка - 41 см 3 , крахмала - 55 см 3 , жира - 107 см 3 .

На каждые 420 Дж, освободившихся при расщеплении органических веществ, образуется 12 см 3 воды, в сутки - около 300 см 3 . В среднем в организме взрослого в сутки поступает питьевой воды 1200 см 3 , а содержащейся в пище - 1000 см 3 . В сутки из организма взрослого человека выводится с мочой около 1, 5 л, с калом - 100-200 см 3 , через кожу - 500 см 3 и через легкие - 350-400 см 3 . Так сохраняется водный баланс.

При недостатке в организме воды появляется чувство жажды, выражающееся своеобразным ощущением сухости в полости рта и глотки. Центр, регулирующий водный обмен локализован в стволовой части головного мозга. Основной причиной возникновения жажды является нарушение оптимальных соотношений между водой, солями и органическими веществами крови, в результате чего повышается осмотическое давление жидкости организма.

Питьевой режим - рациональный порядок потребления воды. Правильно установленный питьевой режим обеспечивает нормальный водно-солевой баланс и создает благоприятные условия для жизнедеятельности организма. Беспорядочное, излишнее питье ухудшает пищеварение, создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему и почки, приводит к увеличению выделения через почки и потовые железы ряда ценных для организма веществ (например, поваренной соли). Даже временная нагрузка водой нарушает условия работы мышц, приводит к быстрому утомлению, а иногда - вызывает судороги. Недостаточное потребление воды также нарушает нормальную жизнедеятельность организма: падает вес тела, увеличивается вязкость крови, повышается температура тела, учащаются пульс и дыхание, возникают жажда и ощущение тошноты, снижается работоспособность.

Минимальное количество воды, необходимое для поддержания водно-солевого баланса в течение суток (питьевая норма), зависит от климатических условий, а также характера и тяжести выполняемой работы. Например, для умеренных широт количество воды, вводимое с питьем и пищей при минимальной физической нагрузке составляет 2,5 л в сутки, при физической работе средней тяжести до 4 л, в условиях климата Средней Азии при минимальной физической нагрузке 3,5 л, при физической работе средней тяжести до 5 л, при тяжелой работе на открытом воздухе до 6,5 л.

Особенно важно соблюдать правильный питьевой режим в условиях, вызывающих большие потери жидкости организмом, что часто имеет место в условиях жаркого климата, при работе в горячих цехах, при длительной и значительной физической нагрузке (например, при тренировке и в соревнованиях, горных восхождениях). Жителям районов с жарким климатом рекомендуется полностью утолять жажду только после насыщения и строго ограничивать прием жидкости в промежутках между едой. Для утоления жажды используют чай, увеличивающий слюноотделение и устраняющий сухость во рту, добавляют к воде фруктовые и овощные соки или экстракты. В горячих цехах пьют газированную воду или отвары сухофруктов. Питьевой режим спортсменов предусматривает утоление жажды после окончания упражнений. При горных восхождения рекомендуется утолять жажду только во время больших привалов. При значительных потерях веса, связанных с большой физической нагрузкой (после тренировок, спортивных соревнований, парной бани), рекомендуется пить дробными порциями.

Последствия недостатка и избытка воды в организме человека. Как недостаток, так и избыток в организме воды при определенных условиях могут быть главной причиной нарушения тех или иных функций вплоть до развития хронических заболеваний. Недостаток воды в организме тяжело переносится человеком.

Уменьшение общего содержания воды в организме, когда ее потери превышают поступление и образование, носит название обезвоживание (отрицательный водный баланс). По механизму развития обезвоживание организма может быть обусловлено избыточным выделением воды при недостаточном его возмещении, потерей воды вследствие первичной потери натрия, ограничением или прекращением приема воды.

Организм может терять значительное количество воды через кишечник (при поносе, действии слабительных), желудок (при обильной рвоте), почки (сахарный диабет, действии мочегонных средств), кожу (усиленное потоотделение), легкие (при увеличении объема вентиляции в условиях сухости воздуха), в результате кровопотери, при обширных ожогах, ранах. При выполнении работы наибольшая потеря воды с потом наблюдается в условиях перегревания организма. При подъеме на высокие горы повышенной потере воды способствует усиленное выделение пота вследствие физической нагрузки и быстрое ее испарение; на высоте много воды теряется также через легкие в связи с возрастанием объема вентиляции и сухостью воздуха. Причиной обезвоживания организма может быть потеря воды, связанная с длительной безуглеводной диетой. При потере воды в количестве менее 2% массы тела появляется жажда, при утрате 6-8% - полуобморочное состояние, 10% - галлюцинации и затруднения при глотании, при дефиците свыше 12% наступает гибель.

Клинически обезвоживание организма проявляется уменьшением веса тела, сильной жаждой, потерей аппетита, тошнотой. Слизистая оболочка становится дряблой, морщинистой, теряет эластичность, складка кожи живота длительное время не сглаживается. Кровяное и внутриглазное давление снижаются, пульс учащен и ослаблен. Нарастает слабость, возникает головная боль, головокружение, неустойчивость походки, нарушается координация движений. Ослабевает мышечная сила, внимание, снижается работоспособность. Иногда повышается температура тела. При утяжелении клинической картины происходит дальнейшее уменьшение веса тела; глазные яблоки западают, черты лица заостряются, зрение и слух ослабевают, резко затруднено глотание; нарастает недостаточность кровообращения, мочеиспускание становится болезненным, нарушатся психика. При тяжелом обезвоживании организма чувство жажды может утрачиваться. Если человек пребывает в относительном покое и в умеренной температуре окружающей среды, он может прожить без воды неделю (без пищи около месяца), а в условиях повышенной температуры - всего три дня.

Избыток воды - частая форма нарушения водно-солевого обмена. Она проявляется преимущественно в виде отеков и водянки различного происхождения. При избытке воды возрастает ее содержание в крови и плазме, вследствие чего снижается гематокритный показатель. Наблюдается оводнение клеток. Нарастает вес тела. Характерно появление тошноты, рвоты. Слизистые оболочки влажны. Об оводнении мозговых клеток свидетельствуют апатия, сонливость, головная боль, подергивание мышц, судороги, нарушение координации движений, мышечная слабость. Избыток воды приводит к перегрузке сердечно-сосудистой системы, вызывая изнуряющее потоотделение, сопровождающееся потерей солей и водорастворимых витаминов, ослабляет организм. При избытке воды наблюдается обильное слюнотечение, падение температуры, усиленное выделение мочи.

Показания и способы применения минеральных вод. Минеральные источники Республики Беларусь. Минеральные воды - подземные (иногда поверхностные) воды с повышенным содержанием (более 1 г/л) минеральных солей и газов, обладающие физико-химическими свойствами (химический состав, температура, радиоактивность), позволяющими использовать их в лечебных целях. Некоторые минеральные воды имеют промышленное значение. По минерализации отличают: слабоминерализованные (1-2 г/л), малой (2-5 г/л), средней (5-15 г/л), высокой (15-30 г/л) минерализации, рассольные (35-150 г/л) и крепкорассольные (выше 150 г/л) минеральные воды. По ионному составу минеральные воды делят на хлоридные (Cl -), гидрокарбонатные (HCO 3 -), сульфатные (SO 4 2-), натриевые (Na +), кальциевые (Ca 2+), магниевые (Mg 2+). По наличию газов и специфических элементов выделяют: углекислые, сульфидные (сероводородные), азотные, бромистые, йодистые, железистые, мышьяковистые, кремниевые, радиоактивные (радоновые) минеральные воды. По температуре различают: холодные (до 10 0 С), теплые (20-37 0 С), горячие (термальные, 37-42 0 С) и очень горячие (высокотермальные, от 42 0 С и выше) минеральные воды.

Использование природных минеральных вод - один из старейших методов лечения ряда заболеваний. Оно было известно античным средневековым врачам Европы и Арабского Востока. Первые упоминания об их лечебных свойствах имеются в трудах греческого врача Гиппократа (IU век до н.э.), где приводятся некоторые сведения о свойствах соленой и морской воды. В CUI веке накопившийся к тому времени опыт лечения минеральными водами был обобщен итальянским врачом Г. Филлопия в книге «Семь книг о темных водах». В CUI-CUII веках начинают более широко рассматриваться вопросы строительства, оборудования и эксплуатации курортных зон с различными минеральными водами. В России государственные мероприятия по разведке минеральных вод и их эксплуатации с лечебными целями были начаты по инициативе Петра I.

Под лечебными минеральными водами принято понимать подземные воды, содержащие в повышенных концентрациях различные минеральные (реже органические) компоненты и газы или обладающие какими-либо особыми физическими свойствами (радиоактивность, повышенная температура), благодаря этому минеральные воды оказывают на организм человека лечебное воздействие при наружном или внутреннем применении. К лечебным водам относятся воды, превышающие 2 г/л или с меньшим содержанием солей при наличии фармакологически активных микрокомпонентов. В лечебных водах минерализация достигает 2000 мг/л, углекислый газ составляет 500 мг/л, сероводород - 10 мг/л, мышьяк -0,7 мг/л, железо - 20 мг/л, бром - 25 мг/л, йод - 5 мг/л, кремнекислота - 50 мг/л и радон - (5 нКи/л).

По лечебным свойствам минеральные воды подразделяются на 8 бальнеологических групп: без «специфических» компонентов и свойств, углекислые, сульфидные (сероводородные), мышьяковистые, железистые, йодобромные с высоким содержанием органических веществ, кремнистые термальные и радоновые.

В зависимости от минерализации минеральные воды используются как для внутреннего, так и наружного применения. Лечебное действие их на организм обусловлено комплексом растворенных в воде веществ, физико-химическими свойствами, а также механическими и химическими эффектами. При внутреннем применении минеральных вод физиологическое действие и лечебный эффект зависит от количества принятой воды, ее температуры, минерализации, химического состава, времени приема по отношению к приему пищи, от функционального состояния системы пищеварения. Этим объединяется различный эффект применения минеральных вод. Так, хлоридные и сульфатные воды высокой минерализации (более 15 г/л) могут оказывать раздражающее действие на слизистую оболочку желудка и вызывать обострение заболеваний. Слабительное действие сульфатных натриевых и магниевых вод начинается при содержании в них ионов сульфата более 2,5 г/л.

Минеральная вода с одинаковой общей минерализацией, по различным химическим составам по-разному влияет на организм человека. Например, хлоридные натриевые воды благотворно действуют на органы пищеварения; хлоридные кальциевые способствуют противовоспалительным процессам и положительно влияют на нервную систему; хлоридные магниевые способствуют расширению кровеносных сосудов; сульфатные воды, в основном, желчегонные и слабительные. Гидрокарбонатные натриевые (типа «Боржоми») понижают кислотность.

Лечебное действие хлоридных натриевых вод при наружном применении (ванны) обуславливают термические, химические и газовые компоненты, улучшающие деятельность сердечно-сосудистой, нервной системы, усиливающие обменные процессы. Эти воды используют также при заболеваниях костей и суставов.

Воды, содержащие йод и бром, применяются для внутреннего и наружного применения. Йод способствует усилению действия желез внутренней секреции. Бром благотворно влияет на центральную нервную систему, облегчает работу сердца, способствует снижению артериального давления. Йодобромные ванны эффективны при лечении функциональных заболеваний нервной системы, атеросклерозе, кожных и других заболеваниях.

Железистые минеральные воды применяются как питьевые, которые благотворно влияют на процессы кроветворения. Применяют их при лечении железодефицитных анемий. Мышьяковистые минеральные воды чаще используются для приема внутрь. Они назначаются при истощении и малокровии. Кремнистыми термальными водами лечат хронические гастриты, колиты, заболевания печени, обмен веществ, а сульфидными минеральными водами лечат заболевания сердечно-сосудистой системы, хронические воспалительные заболевания костей, суставов и кожные болезни. Радоновые ванны назначаются при ряде заболеваний нервной системы и сердечно-сосудистой системы, органов движения, кожи.

В Беларуси разведано более 25 месторождений минеральных вод, которые могут давать 4,3 тыс. м 3 воды в сутки (табл. 4). Из них пока используются только около 10% ресурсов выявленных 11 типов минеральных вод. Минеральные воды республики с минерализацией от 1,7 до 4,40 г/л преимущественно холодные (10-15 0 С), за исключением глубинных рассолов с температурой до 89 0 С, азотные негазированные (газонасыщенность до 35 г/л), в большинстве случаев без специфических компонентов. По химическому составу бывают сульфатными кальциево-магниевыми, хлоридными натриевыми, хлоридно-сульфатными натриево-кальциевыми, хлоридно-сульфатными натриевыми, хлоридными натриевыми и хлоридными кальциевыми с высоким содержанием сероводорода, брома, йода. Наиболее распространены хлоридно-натриевые воды. Они разведаны на озере Нарочь, в Бобруйске, районе Гомеля (санаторий «Васильевка»), в Брестской области (санаторий «Берестье»).