Воздействие механических и акустических колебаний на человека

Механические колебания - процесс изменения какой-нибудь величины, определяющей положение материального тела или его точки, при котором эта величина или величина, характеризующая скорость ее изменения, поочередно то возрастает, то убывает во времени.

Вибрация - это малые механические колебания, возникающие в упругих телах или телах, находящихся под воздействием переменного физического поля.

В зависимости от способа передачи на человека вибрацию подразделяют на (8):

вибрацию рабочих мест (общую), передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека;

локальную, передающуюся через руки и ноги человека.

Вибрация относится к факторам, обладающим большой биологической активностью. Выраженность реакций обусловливается главным образом величиной энергетического воздействия и биомеханическими свойствами человеческого тела как сложной колебательной системы. В возникновении реакции организма на воздействие вибраций важную роль играют анализаторы центральной нервной системы (ЦНС) - вестибулярный, кожный, зрительный, проприоценторный и др.

Реакция организма зависит от частоты и амплитуды, продолжительности воздействия, площади участков тела, соприкасающихся с вибрирующим объектом, места приложения и направления оси вибрационного воздействия, демпфирующих свойств тканей, явления резонанса и других условий.

При повышении частот колебаний выше 0,7 Гц возможно появление резонансных колебаний. Резонанс человеческого тела, отдельных его органов наступает под действием внешних сил при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил.

Область резонанса для головы в положении сидя при вертикальных вибрациях находится между 20 и 30 Гц, при горизонтальных -1,5...2 Гц.

Особое значение резонанс приобретает в отношении органа зрения. Частотный диапазон расстройств зрительных восприятий лежит между 60 и 90 Гц, что соответствует резонансу глазных яблок.

Для торакоабдомидальных органов (грудь, диафрагма и живот) резонансными являются частоты 3...3,5 Гц. Эти частоты могут приводить к нарушению функции дыхания. Для всего тела в положении сидя резонанс наступает на частотах 4...6 Гц.

Низкочастотная вибрация оказывает влияние на обменные процессы: изменяет углеводный обмен, биохимические показатели крови, что ведет к нарушению белкового, ферментативного, а также витаминного и холестеринового обмена.

На рис.3.1 (8) приведены виды и результат воздействия вибраций на организм человека, при этом на отдельныетолчки организм отвечает безусловным защитным рефлексом противодействия - напряжением соответствующих групп мышц, что позволяет сохранить ему равновесие, смягчить удар. Минимальное время возникновения этого рефлекса составляет 20 мс.