Шум и вибрация, их влияние на организм человека в условиях производства. Меры профилактики.

В группу вредных производственных физических факторов входят шум и вибрация, возникающие в ре­зультате колебаний твердых и упругих тел. Колеба­ния любого твердого тела, жидкости, газа характе­ризуются амплитудой (величина отклонения отточки своего равновесия), частотой (количествоотклонений в единицу времени. 1 Гц — одно отклонение в 1 се­кунду) и скоростью продвижения колебательной вол­ны в физической или биологической среде (теле).

По частоте все колебания делятся на три диапа­зона:

а) инфразвуковые — до 16 Гц;

б) звуковые (воспринимаются органом слуха как звук) — от 16 до 20000 Гц;

в) ультразвуковые — свыше 20000 Гц.

В бытовых, уличных и производственных услови­ях на нас постоянно действуют и передаются на все структуры организма колебания как твердого, так и упругого тела в сочетании с обязательным включени­ем воздушной среды. В зависимости от качественных и количественных показателей этих колебаний реак­ция организма, соответственно, различна. Двигаясь в автобусе, троллейбусе, вагоне метро, проходя мимо работающих механизмов по ремонту дорог, мы часто ощущаем/неприятные воздействия и вибрации, и шума. Но, выйдя из транспортного средства, удалив­шись с места транспортных работ, мы очень быстро забываем эти неудобства. И совсем другое дело, когда эти два фактора действуют на организм в течение ра­бочего дня, месяца или многих лет. Тогда эти факто­ры выступают как профессиональные вредности, спо­собствуя развитию шумовой и вибрационной болезней. В действии этих факторов много общего, но и много специфичности, что позволяет рассмотреть их по отдельности.

Вибрация — это периодическое отклонение твер­дого тела от точки своего равновесия. Если нет по­стоянного энергетического побудителя, то эти откло­нения быстро гаснут. Но в производственных условиях этот побудитель (электроэнергия, трансмиссия и др.) постоянно присутствует и, следовательно, вибрация генерируется постоянно. При контакте человека с эти­ми сотрясающимися объектами его организм вклю­чается в общую систему сотрясений. Костная систе­ма, нервные структуры, вся сосудистая система явля­ются хорошими проводниками и резонаторами виб­рации. Степень чувствительности организма в целом по отношению к этому очень вредному производст­венному фактору зависит от функционального состо­яния коры больших полушарий.

Работая с вибрирующими механизмами, инстру­ментами (особенно пневматическими), рабочие под­вергаются воздействию не только вибрации, но и вы­сокочастотного шума большой интенсивности, что ускоряет и усугубляет развитие и полисимптоматич­ность вибрационной болезни.

Вибрация значительное влияние оказывает на вес­тибулярный аппарат. Экспериментальные данные показали, что вибрация может оказывать на организм различное действие. В некоторых случаях возможно благотворное влияние — стимулирующее действие на функции различных органов и систем, но в основном это достаточно вредный фактор и вредность его оп­ределяется следующими моментами:

I. Почти все вибрирующие инструменты, машины не дают правильных колебаний, к которым может при­способиться организм, а дают колебания с постоянно меняющейся амплитудой, частотой и ускорением.

II. Биологическая реакция организма зависит от физической характеристики вибрации: чем больше частота, тем больше повреждающее действие. Разли­чают вибрации:

низкочастотную — до 16 Гц;

среднечастотную — от 16 до 30 Гц;

высокочастотную — свыше 35 Гц.

Выраженную вибрационную болезнь вызывают колебания от 35 до 250 Гц. Но это не означает, что нижележащие частоты безвредны. Они могут вызы­вать определенные клинические явления.

III. Степень чувствительности человека к воздей­ствию вибрации зависит от положения тела в про­странстве. Очень вредное влияние на организм ока­зывает вертикальная вибрация (в положении стоя).

IV. Сила неблагоприятного воздействия вибрации зависит от взаимодействия человека с вибрирующим предметом. Для характеристики силы повреждающе­го действия большое значение имеет сила обратного удара (например, на ладонь, удерживающую инстру­мент). Чем больше амплитуда, чем тяжелее инстру­мент, тем сильнее возвратный удар, тем выраженное травматизация.

V. Неблагоприятное воздействие вибрации на ор­ганизм в значительной степени зависит от внешних условий. Особенно отрицательное значение оказыва­ет низкая температура внешней среды и высокая влажность.

Вибрация (сотрясение) работающей машины, платформы, инструмента может передаваться на тело человека через нижние конечности, все тело одновре­менно (сидя), верхние конечности.

Благодаря напряжению мышц происходит гаше­ние вибрации. Чем сильнее напряжение мышц, тем сильнее они гасят вибрацию. Если к телу человека в этот момент подключить виброграф, то можно полу­чить запись колебаний различных участков (зон) ор­ганизма.

Работа с вибрирующими приборами, аппаратами, как правило, связана с довольно большим напряже­нием мышц — длительное статическое напряже­ние, что приводит к резкой анемизации всех тканей {нарушение трофики). Возникающие колебатель­ные движения в тканях приводят к перемещению тка­невых структур относительно друг друга, что являет­ся мощным раздражителем для воспринимающих ре­цепторов.

Анемизация, смещение тканей, травматиза­ция, действующие на периферические нервы, вы­зывают сильное раздражение, передающееся в ЦНС, приводит к сильному возбуждению вегета­тивных центров.

Постоянный поток раздражении, идущий с пери­ферии, вызывает изменения в функциональном состо­янии не только периферических нервных рецепторов, но и центров спинного и головного мозга.

По месту приложения В организме вибрации разделяются на местную — работа с вибрирую­щим инструментом (например, пневматическим моло­том) и общую, когда вибрация одномоментно дейст­вует на весь организм.

Преимущественно общее вибрационное действие возникает при виброуплотнении бетона, когда рабо­чий стоит на вибрирующей платформе. В меньшей степени при работе: на грузовых автомобилях, трак­торах, бульдозерах и даже при передвижении на го­родском транспорте.

Принципиальной разницы между этими формами вибрации в отношении их биологического действия нет, т.к. локальная вибрация, т.е. связанная прежде всего с воздействием на руку, вызывает не только реакцию со стороны тканей руки, но и общую реак­цию организма. Так и действие общей вибрации со­провождается развитием отдельных локальных изменений.

Вибрация, действующая постоянно в производст­венных условиях, вызывает в организме сложный ком­плекс изменений (главным образом в нервной и сосу­дистой системах) и определяет вибрационную бо­лезнь.

Вибрационная болезнь складывается из местных и общих проявлений (симптомов).

Одним из ведущих симптомов вибрационной болезни является нарушение периферического кро­вообращения на уровне прекапиллярного и капилляр­ного русла. Это нарушение выражается в резком спаз­ме или атонии капилляров, выявляемых при капилля­роскопии, что зависит от частотной характеристики вибрации. При низкочастотной — атония, при высо­кочастотной— спазм. А так как все сотрясения ме­ханизмов дают постоянно меняющиеся диапазоны частот, то в поле зрения при капилляроскопии мы уви­дим и атонию и спазм капилляров. И в том, и в другом случае это неизбежно ведет к нарушению трофики со­ответствующих зон организма, отдельных органов.

На фоне нарушения капиллярного кровообраще­ния резко нарушается функция периферической нерв­ной системы. Изменяются все виды чувствительности (тактильная, температурная), развиваются парестезии (покалывания, чувство носков, перчаток, ползание мурашек). Развивается полиневрит с поражением чув­ствительных волокон. У больных появляются выра­женные боли, по-разному сочетающиеся с сосудис­тыми явлениями (атония — багрово-синюшная кисть, при спазме — резкое побледнение — симптом мерт­вых пальцев, мертвой кисти). Эти явления могут воз­никать при действии вибрации, а также во время сна.

При объективном исследовании чувствительности отмечается снижение осязательной чувствительности:

"чувство носок", "чувство чулок", "чувство перчаток". Наличие болей, похолодание конечностей, потливость стоп и ладоней позволяет этот синдром классифици­ровать как сосудистый вегетативный полиневрит.

Возникают изменения со стороны мышц — в мыш­цах плечевого пояса, предплечья: болезненность при пальпации, уплотненные болезненные тяжи (миофас-цикулит). Эти явления, со одной стороны, связаны с трофическими нарушениями, которые зависят от со­судистых нарушений, расстройства питания мышц. С .другой стороны, имеет значение величина мышечно­го статического напряжения. Действительно, выра­женные дистрофические изменения при вибрацион­ной болезни наблюдаются в мышцах у рабочих, ра­бота которых связана со значительным мышечным напряжением и большой массой инструмента, когда имеет место большой обратный удар.

Костный аппарат при вибрационной болезни стра­дает в разной степени в зависимости от характера вибрации и суммы дополнительных неблагоприятных факторов. Если вибрация передается только по кис­ти, нет большого обратного удара, микротравмати-зации, то рентгенологические изменения выражают­ся в неглубоких (близких к функциональным) изме­нениях мелких костей кисти.

Характерным является деформация мелких суста­вов и деструктивные процессы в крупных суставах. Последние связаны с нарушениями минерального обмена Са и Р. Кальций вымывается из дистальных участков кости.

При работе в шахтах, когда применяется тяжелый инструмент, имеет место большая отдача, большое мышечное напряжение, вынужденная поза, в костях могут возникать более грубые дистрофические изме­нения. Поражаются кости не только локтевого и пле­чевого суставов, но и позвоночника. Эти изменения могут сопровождаться мучительными болями в кос­тях.

Таким образом, в тяжелых случаях поражаются все элементы опорно-двигательного аппарата: сосу­ды, нервы, мышцы, связочный аппарат и весь костный скелет.

Общие проявления: воздействие вибрации не огра­ничивается местом приложения, а рефлекторно пере­дается на следующие уровни нервной системы, затра­гивает головной и спинной мозг. Эти изменения со сто­роны ЦНС большей частью проявляются по типу функ­циональных неврозов, астении. Наблюдается головная боль, утомляемость, головокружение, раздражитель­ность, у женщин — плаксивость. Все эти проявления могут быть более тяжелыми при генерализации сосу­дистых вегетативных расстройств. У отдельных лиц могут развиваться нейроциркулярные сосудистые кри­зы. Сосудистые кризы могут разыгрываться в сосудах головного мозга. В этом случае возникают приступо­образные головокружения. Такого же характера на­рушения могут быть со стороны коронарных сосуд&в, в этом случае возникают явления стенокардии.

Различают 4 стадии вибрационной болезни:

Начальная стадия: человек практически здоров, отмечаются отдельные легкие проявления в виде сни­жения чувствительности, температуры кожи, измене­ния при капилляроскопии незначительные — выявля­ется тенденция к спазму. Несколько изменена трофи­ка мышц плечевого пояса. В этой стадии процесс полностью обратим.

Стадия II — целый симптомокомплекс. Стойкие парестезии, значительное снижение температуры кожи, чувствительности всех пальцев кисти. Стойкий спазм капилляров. В мышечной системе — миофасцикулиты. В деятельности ЦНС— астенонев-ротические реакции. Процесс вполне обратим при полном прекращении работы в условиях вибрации, при симптоматическом лечении.

Стадия III — приступы побеления пальцев (симп­том "мертвых пальцев"), сменяющиеся парезом ка­пилляров и резкой синюшностью. Могут быть присту­пы судорог в кистях. Снижение чувствительности по сегментарному типу, что говорит о поражениях в спинном мозге. Нарушается деятельность желез эн­докринной системы (гиперфункция щитовидной же­лезы). Изменения стойкие и очень трудно поддаются лечению.

Стадия IV — встречается редко. Генерализация сосудистых процессов, нарушение трофики вплоть до некрозов на конечностях. Резкие коронаро-спазмы, мозговые кризы, головокружение типа синдрома Ме-льера. Резкие нарушения со стороны вестибулярно­го аппарата. Обратимость процесса различна: чем больше выражена стадия, тем менее обратим процесс.

Поэтому проблема диагностики вибрационной болезни, своевременного ее выявления в обратимой стадии в связи с широким распространением в про­мышленности инструментов, генерирующих вибра­цию, приобретает исключительную актуальность.

Но еще большую актуальность представляет со­временный комплекс профилактических мероприятий по предупреждению развития вибрационной болезни как таковой.

I. В процессе работы должны использоваться ин­струменты и механизмы, оборудованные приспособ­лениями, гасящими вибрацию или изменяющими ее частотную характеристику.

II. Из диапазона частот в первую очередь необхо­димо исключить частоты от 35 до 250 Гц, как наиболее опасные.

III. Правильная организация режима работы:

а) через каждый час работы — 10-минутный пере­рыв. Перерыв должен проводится в помещении с тем­пературой не ниже 18° С. Во время перерыва — эле­менты самомассажа конечностей.

б) если в диапазоне частот преобладает высоко­частотная вибрация, время работы с генераторами вибрации должно составлять 35% от общей продол­жительности рабочего дня. Остальное время — на смежных операциях, не связанных с воздействием вибрации. При низких частотах — 45% от продолжи­тельности рабочего дня.

IV. Индивидуальные средства защиты: специаль­ная обувь и рукавицы с виброгасящей прокладкой.

V. В зависимости от диапазона частотной харак­теристики, вида вибрации установлены предельно допустимые уровни виброскорости.

VI. В конце каждой рабочей смены общие тепло­вые процедуры (теплый душ), если нет возможности — местные тепловые ванны с самомассажем.

VII. Введение в рацион питания дополнительных количеств (50% от суточной нормы) витамина В,, ре­гулирующего деятельность периферической нервной системы, и витамина С, поддерживающего резистент-ность сосудистой стенки и, в частности, капилляров.

VIII. Обязательное облучение рабочих в осенне-зимний и зимне-весенний периоды УФ-излучением (зона А и В в пределах 0,3 до 0,7 биодозы), два цикла облучений по 15 сеансов.

IX. Обязательный врачебно-профилактический отбор при приеме на работу (учитывается перечень противопоказаний, определенный приказом Минис­терства здравоохранения).

X. Обязательные профессиональные ежегодные осмотры с участием невропатолога и ЛОР-специалис-та и обязательным проведением капилляроскопии.

Показано соответствующее санитарно-курортное лечение.

При обнаружении между двумя профилактически­ми осмотрами специфических симптомов у рабочего должен быть решен вопрос о его лечении и дальней­шем трудоустройстве.

Шум — это совокупность звуков различной интен­сивности и частоты, беспорядочно сочетающихся и изменяющихся во времени. Звук — механическое колебание упругой среды (воздушной) с частотой от 16 до 20000 Гц. Звуковая волна несет с собой звуко­вое давление, измеряемое в Ньютонах на м² (Н/м²) и звуковую энергию, измеряемую в ваттах на м² (Вт/м²).

Любой шум характеризуется определенным час­тотным составом или, как говорят, спектром. В зави­симости от спектра все шумы делят на три класса:

а) низкочастотный — до 350 Гц;

б) среднечастотный — от 350 до 800 Гц;

в) высокочастотный — свыше 800 Гц.

В условиях производства наиболее часто встреча­ются шумы в диапазоне от 45 до 11000 Гц. Весь этот спектр разделен на 8 октавных полос (1 октава, когда левая частотная характеристика в два раза меньше правой 45-90, 90-180, 180-360 и т.д.).

Интенсивность (сила) зависит от количества энер­гии (вт/м²), протекающей за единицу времени. Раз­ница в мощности энергии звуков, ощущаемых ухом человека, огромная и выражается величиной в 10 раз большей, чем порог (10"¹² вт/м²). Сила (интенсивность) прирастает логарифму увеличения величины энергии. Увеличение энергии на порядок (10 раз) дает увели­чение интенсивности на единицу (последовательно 1,2,3,4 и т.д.) Ухо человека ощущает от порога слы­шимости до 14 единиц (бел). 1/10 бела — децибел.

В зависимости от источника шума последний де­лится на бытовой, уличный и производственный. Не­зависимо от происхождения шум, как правило, — это вредный фактор, воздействующий на весь организм. Естественно, что бытовой и уличный шумы действуют на человека, но это действие эпизодическое, времен­ное, т.е. ненаправленное. В этих случаях очень труд­но выявить какие-то закономерности, установить при­частность к развитию специфических процессов. В городских условиях основным источником шума яв­ляется транспорт и его интенсивность зависит от ка­чества магистралей.

В производственных условиях действие шума на организм человека определяется многими момен­тами:

а) близость от источника шума;

б) длительность воздействия (рабочий день);

в) замкнутость рабочего пространства (рабочее помещение);

г) интенсивная физическая нагрузка;

д) комплекс других вредных производственных факторов (загрязнение воздушной среды и др.).

Наибольшей интенсивности шум может достигать на отдельных промышленных предприятиях: ткацкое производство, работа котельщиков, прессовое про­изводство, штамповочное производство, клепка, мо-лотобойное производство и другие отрасли.

Работая отбойным молотком при обрубке литья, рабочий испытывает на себе шум интенсивностью в 120-125 децибел, при этом, как правило, частота колебаний свыше 2000 Гц.

Шумовая болезнь, как и вибрационная, — это сложный симптомокомплекс функциональных и ор­ганических изменений в организме и было бы непра­вильно отдавать первенство изменению функции орга­на слуха.

Как в действии всякого вредного производствен­ного фактора следует видеть общее и специфическое воздействие, так и в действии шума это проявляется довольно отчетливо.

Общее действие проявляется прежде всего при воздействиина ЦНС, проявляющуюся в резком замедлении всех нервных реакций, сокращении вре­мени активного внимания, снижении работоспособ­ности и качества работы. Даже производственный травматизм на шумных предприятиях выше, чем на бесшумных.

Особо стоит отметить расстройство функции ве­гетативной нервной системы. После длительного воз­действия шума у рабочих изменяется ритм дыхания и сердечных сокращений. Особенно четко проявляет­ся усиление тонуса (гипертонус) сосудистой системы, что приводит к повышению систо­лического и диастолического уров­ня кровяного давления. Изменяет­ся двигательная и секреторная де­ятельность желудочно-кишечного тракта, гиперсекреция отдельных желез внутренней секреции.

К вегетативным расстройствам следует отнести повышение потли­вости вообще и особенно стоп, кис­тей.

Выявлены некоторые наруше­ния обмена веществ, особенно липидного. В зависимости от стажа работы (около 5 лет) в крови повы­шается содержание липидов, рез­ко возрастает уровень холестери­на (эндогенная гиперхолистерино-мия), что ускоряет развитие атеро­склероза и развитие гипертоничес­кой болезни. У рабочих шумных предприятий гипертония на 50-60% выше, чем на бесшумных предприятиях. У женщин под воз­действием шума гипертоническая реакция проявляется в два раза чаще, чем у мужчин.

Шум как внешний фактор угне­тает иммунные реакции организма, снижает защитные функции пос­леднего. Это видно на примере зна­чительно высокой заболеваемости простудными и инфекционными за­болеваниями (на 20-50% выше, чем обычно).

Отмечается подавление всех психических функций, особенно памяти.

Головная боль, головокруже­ние, расстройство сна — постоян­ные жалобы лиц, подвергшихся длительному воздействию шума.

Специфическое воздействие шума проявляется в существенном расстройстве функции органа слуха. Ухо, как и все органы чувств, способно адаптиро­ваться к шуму и сохранять свою функцию. Адаптация состоит в том, что по мере воздействия шума повы­шается порог слышимости на 10-15 дБ. После воздействия шума порог слышимости восстанавлива­ется в течение 3-5 мин. Если это время увеличивается, то следует думать об утомлении органа слуха. С по­вышением интенсивности (80 дБ и более) и частотной характеристики утомляющее действие шума резко возрастает. 90 дБи выше при любой частоте являет­ся резко утомляющим фактором органа слуха.

Следующей формой расстройства функции орга­на слуха является профессиональная тугоухость — стойкое снижение чувствительности к различным то­нам и шепотной речи. На этом этапе легко возникают воспаления среднего и внутреннего уха, что способ­ствует развитию дегенеративных изменений в улитке, в ее нижнем завитке. Постоянный спазм капилляров ведет к атрофии кортиева органа и, следовательно, к профессиональной глухоте.

Профилактика шумовой болезни должна также проводиться комплексно:

1. Изменение технологии производства, сочетаю­щееся с возможной автоматизацией производства и выведением человека из производственной среды.

2. Применение устройств на механизмах, снижа­ющих интенсивность шума, а также его частотную характеристику.

3. Изоляция одного рабочего места от другого.

4. Правильное устройство фундаментов для шу-могенерирующих машин.

5. Все поверхности шумного помещения (стены, потолок и др.) должны быть облицованы звукопогло­щающим материалом.

6. Режим работы — через каждый час работы 10-минутный перерыв, который должен проводиться в специально оборудованном помещении, положитель­но влияющим на эмоциональный статус человека. Тем­пература помещения — не ниже 18° С.

7. Индивидуальные средства защиты: от самых простых (беруши) до устройства шумоизрлирующих кабин.

8. На каждом рабочем месте в зависимости от точности выполняемой работы устанавливается пре­дельно допустимый уровень интенсивности шума, а в зависимости от частотной характеристики — октав-ная полоса.

9. Врачебно-профессиональный отбор рабочих с учетом противопоказаний, указанных в регламенти­рующих документах.

10. Периодические профессиональные осмотры с участием ЛОР-специалиста, невропатолога и обяза­тельной аудиометрией. Причем следует отметить, что периодические осмотры проводятся в течение первых трех лет через каждые три месяца. После этого сро­ка проводятся один раз в год и даже реже. Лица, у которых порог слышимости повышается на 20 дБ и более, должны быть трудоустроены на работу, не свя­занную с воздействием шума.

11. Санаторно-курортное лечение в условиях теп­лого, сухого климата.

Лекция 23