Действие вибрации на организм

ВИБРАЦИЯ

Вибрация представляет собой механическое колебательное движение, передающееся в упругой среде.

Вибрация относится к факторам, обладающим большой биологической активностью. Характер, глубина и направленность физиологических и патологических сдвигов со стороны различных систем организма определяется уровнями, спектральным составом вибрации, а также физиологическими свойствами тела человека.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВИБРАЦИИ

1. Частота

2. Амплитуда

3. Виброскорость

4. Виброускорение

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИБРАЦИИ

1. По способу передачи на человека:

а) общая (горизонтальная и вертикальная);

б) местная (локальная);

в) комбинированная (общая и местная).

Местную вибрацию создают ручные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия. К виброопасному оборудованию относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, бурильные перфораторы, бетоноломы, трамбовки, гайковерты, поверхностные и глубинные ручные вибраторы, шлифовальные машины, дрели, горные сверла, бензомоторные и электропилы.

В зависимости от места приложения вибрации наблюдаются некоторые различия в ее действии на организм.

Действие вибрации на организм

Вибрация, приложенная к любому участку тела, распространяется во все стороны в виде волнообразного движения, вызывая попеременное сдавление и растяжение тканей. Любая ткань (костная, соединительная, хрящевая, мышечная, железистая) и мозг обладают способностью в разной степени проводить вибрацию. Различные участки тела имеют неодинаковую чувствительность к вибрации и наиболее чувствительными являются дистальные отделы конечностей и область живота.

При многих производственных процессах вибрация передается через обрабатываемый предмет на различные участки тела: поверхность живота, грудной клетки с расположенными в них органами, конечности.

Вибрация стенки живота усиливает перистальтику кишечника, повышает сократимость мышц желудка. Распространяясь через кожные покровы, вибрация достигает проприорецепторов мышц и надкостницы, а также интерорецепторов сосудов, в том числе коронарных и аорты. Особенно выражен эффект, если вибрации подвергается область сердца. Таким образом, воздействие вибрации на различные участки тела может привести к функциональным изменениям во многих органах и системах организма.

Эффект действия вибрации определяется:

1. местом приложения и чувствительностью данной рецептивной зоны;

2. размерами контактирующей с источником вибрации поверхности тела;

3. характером и параметрами вибрации.

При кратковременном действии вибрация небольшой интенсивности оказывает благоприятное влияние на организм человека: увеличивает мышечную силу, снижает утомление, восстанавливает трофику тканей, повышает обмен веществ, ускоряет заживление ран (используется в физиотерапии).

При местном длительном действии вибрации большой интенсивности могут возникнуть патологические реакции организма.

Действие вибрации на сердечно-сосудистую и кроветворную системы

Механические колебания вызывают возбуждение сосудосуживающих нервов. Современные данные позволяют утверждать, что решающее значение в возникновении спазма сосудов имеет частота вибрации. Чаще всего спазм вызывает вибрация с частотой выше 35 Гц. Сосудистая реакция является генерализованной, ее можно обнаружить на участках тела, удаленных от места приложения вибрации. Сосуды становятся более проницаемы для плазмы крови. Под влиянием вибрации изменяется артериальное давление, в подавляющем большинстве случаев оно понижается, хотя в некоторых случаях может возникнуть и повышение, увеличивается минутный объем – раздражение интерорецепторов.

Изменение морфофизиологического состава крови: снижение числа эритроцитов, повышение числа лейкоцитов и лимфоцитов.

Действие вибрации на ЖКТ

При действии интенсивной вибрации возникает нарушение секреторной функции желудка, которые протекают по астеническому типу с быстрым истощением нервно-железистого аппарата желудка. Появляются жалобы на отрыжку, изжогу, упорный запор спастического характера. У большинства местная вибрация вызывает развитие атрофического гастрита.

Вибрация высоких частот

Наиболее резко при вибрационной болезни проявляются сосудистые нарушения, которые начинаются с дистальных отделов конечностей - пальцев рук. При действии высокочастотной вибрации вначале появляется спазм капилляров, а затем более крупных сосудов. Ранним проявлением нарушения сосудистого тонуса служат парестезии в виде онемения пальцев рук, затем кистей. Вначале спазм можно определить только с помощью капилляроскопии. Затем он возникает при механическом раздражении кожного покрова (легком надавливании) или при охлаждении, а затем самопроизвольно при отрицательных эмоциях. Обнаруживается он на обеих руках. В тяжелых случаях спазм сосудов может принять генерализованный характер, и его можно обнаружить на различных участках тела, даже на нижних конечностях. Возможно возникновение ангиоспастических кризов, сопровождающихся головокружением , болями в области сердца и общей слабостью. Генерализация сосудистых нарушений указывает на вовлечение в процесс вегетативных центров, осуществляющих регуляцию сосудистого тонуса.

Жалобы

На ранних стадиях вибрационная болезнь протекает на фоне выраженных функциональных расстройств ЦНС по типу вегето-астенического или вегето-неврастенического синдромов. Рабочие предъявляют жалобы на быструю утомляемость, головные боли, повышенную возбудимость, головокружение. Отмечается эмоциональная лабильность, снижение памяти. Характерны жалобы на зябкость рук, ноющие боли в руках, особенно после работы и по ночам, судороги в пальцах, слабость в кистях. Иногда возникают боли в области сердца и желудка, больные жалуются на повышенную жажду, резкое похудание, бессонницу.

При объективном обследовании обращает на себя внимание изменение цвета кожных покровов кистей рук, их цианотичность, иногда мраморность. У некоторых больных отмечается отечность кистей, деформация концевых фаланг пальцев и межфаланговых суставов. Кожа на кистях рук утолщена, с трещинами, ногти темной окраски, деформированные. Кисти рук холодные на ощупь, резко выражен гипергидроз ладоней. Отмечается некоторая атрофия межкостных мышц кистей, тугоподвижность межфаланговых суставов. Иногда имеется ладьевдность ладоней. Наблюдается артериальная гипотония, брадикардия, увеличение границ сердца влево.

Стадии заболевания:

Первая - начальная, протекает малосимптомно. Жалобы на боли и парестезии, легкие расстройства чувствительности и тенденция к спастическому состоянию капилляров ногтевого ложа. Процесс носит обратимый характер.

Вторая стадия - симптомы уже несколько более выражены. Боли и парестезии приобретают более стойкий характер. Капилляроскопией более отчетливо определяется спазм. Кисти рук цианотичны. Могут быть функциональные расстройства центральной нервной системы. Процесс обратим, если рабочего временно отстранить от работы.

Третья стадия характеризуется стойкими и интенсивными болями в руках, выраженными сосудистыми расстройствами с приступами побеления пальцев, снижением кожной температуры, отечностью пальцев и всей кисти, снижением чувствительности по периферическому и сегментарному типу, астеническими и невротическими реакциями. Нарушены обменные процессы. Патологические явления стойкие и трудно поддаются лечению.

Четвертая стадия - сосудистая реакция генерализована, отмечаются ангиоспастические кризы, охватывающие коронарные и мозговые сосуды, с приступами головокружения, полуобморочным состоянием, загрудинными болями. Кожная чувствительность резко нарушена и сходна с изменениями ее при сирингомиелии. Эта стадия характеризуется стойкими нарушениями и процесс необратим.

Вибрация низких частот (10-20 гц) вызывает преимущественно полиневротические явления и костно-суставные поражения. Снижается острота зрения, нарушается цветоощущение, сужаются границы поля зрения, уменьшается устойчивость ясного видения, затрудняется чтение приборной информации.

ОБЩАЯ ВИБРАЦИЯ

Условно под общей вибрацией понимается такая вибрация, которая вызывает перемещение тела в пространстве вместе с колеблющимся объектом. Она оказывает специфическое влияние на вестибулярный анализатор.

Вестибулярный анализатор является преобразованием энергии линейных и условных перемещений тела в сигналы о его положении и движениях. Под действием вибрации может наблюдаться раздражение не только отолитового аппарата, но и нервных окончаний полукружных каналов.

Благодаря широким связям вестибулярного аппарата, эфферентные импульсы достигают вестибулярных ядер ствола мозга, черепно-мозговых нервов, ретикулярной формации, мозжечка, зрительного бугра, коры больших полушарий и передних рогов спинного мозга. Возбуждение его рецепторов вибрацией приводит к возникновению вестибуловегетативных, а также интегральных реакций организма.

Возникающие под влиянием вибрации низких частот сдвиги в функциональном состоянии вестибулярного анализатора рассматриваются, как состояние укачивания – болезнь движения (Г.А. Комендантов, Н.А. Разсолов, 1979г).

В связи с интенсивным использованием всех видов транспорта данная проблема приобретает все большее значение.

Болезнь движения является важнейшей проблемой в условиях труда работников различных видов транспорта – железнодорожного, морского, авиационного, самоходных транспортных средств.

Согласно теории В.И. Волчека существенное значение в развитии укачивания имеет вертикальное перемещение низких частот. Механические перемещения воспринимаются рецепторами вестибулярного аппарата – интерорецепторами, проприорецепторами, кожно-механическими чувствительными элементами. Специфическим органом этого восприятия является отолитовый аппарат с очень низким порогом раздражения. Г.А. Комендантов установил, что болезнь движения появляется в следующих клинических формах: нервной, сердечно-сосудистой, желудочно-кишечной и смешанной.

По мнению многих авторов, вибрация способна вызвать дегенеративные изменения в отолитовом аппарате и ампулах полукружных каналов (В.Н. Ерохин 1968, Я.С.Темкин).

Общая вибрация оказывает воздействие на скелетно-мышечную систему (в диапазоне частот от 2 до 8 Гц), вызывая повышенное утомление мышечной системы и создает условия для микротравматизации опорно-двигательного аппарата. Следовательно, общую вибрацию можно рассматривать как фактор тяжести труда. Возникновение функциональных сдвигов в нервно-мышечном аппарате обусловлены нарушением регулярных воздействий ЦНС, так и непосредственным поражением мышц.

ИНФРАЗВУК

Инфразвук – механические колебания распространяющиеся в упругой среде с частотами менее 20 гц, распространение в воздушной среде осуществляется на большие расстояния вследствие малого поглощения его энергии.

Инфразвуковые колебания различной интенсивности часто встречаются в окружающей нас природе. Особенно они распространены в больших городах с интенсивным транспортом и развитой промышленностью. Очень мощные инфразвуковые волны возникают при землетрясении, извержении вулканов, грозовых разрядов, горных обвалах, лесных пожарах, ураганном ветре, морском шторме, северном сиянии. Моря и океаны являются одним из самых богатых источников инфразвуковых колебаний. Инфразвуковые колебания образованные производственными источниками, представляют собой часть механической энергии генерируемой машинами, механизмами, транспортом. Они возникают при всяком перемещении больших поверхностей. Инфразвуковая волна, периодична в пространстве и во времени, характеризуется непрерывным распространением в среде, при распространении его звуковое давление изменяется во времени и пространстве.

УЛЬТРАЗВУК

Ультразвук – механические колебания упругой среды, распространяющиеся в ней в виде переменных сжатий и разрежений.

Частота колебаний измеряется в герцах, более 16000 Гц. С увеличением частоты увеличивается их поглощение и уменьшается глубина проникновения.

· до 1,5 вт/см² – малые

· 1,5-3,0 вт/см² - средние

· 3,0-10,0 вт/см² - большие

Применяемые в медицине мощности высокочастотного ультразвука – 500 КГц до 5 МГц, интенсивность 0,1-2 вт/см² , терапевтический эффект 0,2-0,4 вт/см².

1. Дефектоскопия (контроль поковки прокат, литье☻, спайка, сварка, лужение, ускорение химических реакций, обработка твердых хрупких материалов, очистка, обезжиривание деталей

2. Ультразвуковая терапия и диагностика)

В зависимости от длительности действия и интенсивности ультразвук вызывает разнонаправленные биологические эффекты. Сейчас еще не дано исчерпывающего объяснения механизма действия ультразвука на биологические объекты. Не всегда легко также выделить из многочисленных процессов, вызываемых ультразвуком, основные эффекты, которые можно считать специфичными для него.

Условно подразделяются эффекты (Л. Бергман (1957), Байер (1958), Эльпинер (1973):

· на механические – вызванные знакопеременным смещением среды, радиационным давлением;

· физико-химические – связанные с ускорением процессов диффузии через биологические мембраны, изменением скорости биологических реакций;

· термические – являющиеся следствием выделения тепла при поглощении тканями ультразвуковой энергии, повышение tº на границах тканевых структур.

Эффекты,связанные с возникновением ультразвуковой кавитации – образование парогазовых пузырьков в среде под действием ультразвука.

Следовательно, ультразвуковые волны, распространяясь в живых тканях, тем или иным образом воздействуют на физико-химические и биологические процессы, происходящие в них.

Общее и местное действие.

Жалобы на головную боль (фронтальной, назальной, орбитальной и височной областей), которая появляется в начале работы и усиливается к концу рабочего дня, чрезмерную утомляемость. Чувство давления в ушах, неуверенность походки, головокружение. Нарушение сна (сонливость днем), раздражительность, гиперакузия, гиперсомия, боязнь яркого света, повышается порог боли, снижение АД – яркая вазоматорная реакция.

ВИБРАЦИЯ

Вибрация представляет собой механическое колебательное движение, передающееся в упругой среде.

Вибрация относится к факторам, обладающим большой биологической активностью. Характер, глубина и направленность физиологических и патологических сдвигов со стороны различных систем организма определяется уровнями, спектральным составом вибрации, а также физиологическими свойствами тела человека.

ХАРАКТЕРИСТИКА ВИБРАЦИИ

1. Частота

2. Амплитуда

3. Виброскорость

4. Виброускорение

КЛАССИФИКАЦИЯ ВИБРАЦИИ

1. По способу передачи на человека:

а) общая (горизонтальная и вертикальная);

б) местная (локальная);

в) комбинированная (общая и местная).

Местную вибрацию создают ручные машины ударного, ударно-вращательного и вращательного действия. К виброопасному оборудованию относятся клепальные, рубильные, отбойные молотки, бурильные перфораторы, бетоноломы, трамбовки, гайковерты, поверхностные и глубинные ручные вибраторы, шлифовальные машины, дрели, горные сверла, бензомоторные и электропилы.

В зависимости от места приложения вибрации наблюдаются некоторые различия в ее действии на организм.

Действие вибрации на организм

Вибрация, приложенная к любому участку тела, распространяется во все стороны в виде волнообразного движения, вызывая попеременное сдавление и растяжение тканей. Любая ткань (костная, соединительная, хрящевая, мышечная, железистая) и мозг обладают способностью в разной степени проводить вибрацию. Различные участки тела имеют неодинаковую чувствительность к вибрации и наиболее чувствительными являются дистальные отделы конечностей и область живота.

При многих производственных процессах вибрация передается через обрабатываемый предмет на различные участки тела: поверхность живота, грудной клетки с расположенными в них органами, конечности.

Вибрация стенки живота усиливает перистальтику кишечника, повышает сократимость мышц желудка. Распространяясь через кожные покровы, вибрация достигает проприорецепторов мышц и надкостницы, а также интерорецепторов сосудов, в том числе коронарных и аорты. Особенно выражен эффект, если вибрации подвергается область сердца. Таким образом, воздействие вибрации на различные участки тела может привести к функциональным изменениям во многих органах и системах организма.

Эффект действия вибрации определяется:

1. местом приложения и чувствительностью данной рецептивной зоны;

2. размерами контактирующей с источником вибрации поверхности тела;

3. характером и параметрами вибрации.

При кратковременном действии вибрация небольшой интенсивности оказывает благоприятное влияние на организм человека: увеличивает мышечную силу, снижает утомление, восстанавливает трофику тканей, повышает обмен веществ, ускоряет заживление ран (используется в физиотерапии).

При местном длительном действии вибрации большой интенсивности могут возникнуть патологические реакции организма.

Наши рекомендации