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»).

Ускорение - все эти понятия наверняка вам знакомы. В этой статье мы рассмотрим более подробно такую важную тему, как вибрация. Каждый из нас сталкивается с этим явлением в повседневной жизни.

Что же такое вибрация? Определение можно дать следующее: это колебательные механические движения, которые передаются непосредственно телу человека. Главными ее физическими характеристиками являются частота и амплитуда колебаний. Измерение вибрации по амплитуде осуществляется в сантиметрах или метрах, а по частоте - в герцах.

Как следует оценивать вибрацию по ускорению и скорости?

При всяком скорость и ускорение непрерывно изменяются. Ускорение наибольшим является на осевой линии колебания, а в крайних позициях оно наименьшее. Учитывая это, измерение вибрации осуществляется по ускорению и скорости. Отчет децибел при этом ведется от опорной виброскорости (условной), которая равна 5∙10 8 м/с, а также виброускорения - 3∙10 4 м/с 2 . Виброускорение и виброскорость выражаются относительно нулевых порогов в децибелах. Порог восприятия при этом составляет примерно 70 дБ. Частота вибрации низкочастотной не превышает 32 Гц, а высокочастотной составляет более 32 Гц.

Источники вибрации

Это широко используемые в строительстве, промышленности, быту, сельском хозяйстве, транспорте электрические и пневматические механизированные ручные инструменты, различное оборудование и машины, транспортные средства, станки. Вибрация широко используется не только в технике, но также и в медицине для лечения мышечных и нервных заболеваний (вибромассаж, вибротерапия).

Воздействие вибрации

Вибрация - это фактор, который обладает большой биологической активностью. Направленность, глубина и характер физиологических сдвигов разных систем человеческого организма определяются ее спектральным составом, уровнями и физическими свойствами человеческого тела. Важную роль в генезисе данных реакций играют анализаторы - кожный, зрительный, двигательный, вестибулярный и др.

Нужно отметить большую роль, которую играют в субъективном восприятии вибрации биохимические свойства тела человека. Действие ее на организм опосредуется такими явлениями, как физическое воздействие контакта на поверхность, распространение по тканям колебаний, непосредственная реакция в тканях и органах на воздействие, раздражение механорецепторов, которые вызывают субъективные и нейрорецепторные реакции.

Сегодня накоплен значительный клинический и экспериментальный материал по данной проблеме. Исследование вибрации показало, что возникающие под ее действием расстройства двигательной функции обусловлены как непосредственным поражением мышц, так и нарушениями регуляторных воздействий ЦНС. Преобладание диффузных сдвигов при этом можно объяснить изменениями в функционировании суперспинальных структур, а большую выраженность, которую имеют в мышцах локальные изменения, - их непосредственной травматизацией. Наиболее чувствительными к воздействию вибрации локальной являются отделы симпатической нервной системы, которые регулируют тонус периферических сосудов, и отделы периферической нервной системы, которые связаны с тактильной и вибрационной чувствительностью.

Исследование вибрации дало право утверждать, что параметрами ее воздействия в первую очередь определяется направленность сосудистых нарушений. При механических колебаниях частотой более 35 Гц в капиллярах происходят спастические явления, а ниже наблюдается картина атонии капилляров. Самой опасной с точки зрения возможного развития спазма сосудов является область частот от 35 до 250 Гц.

Негативное влияние при выполнении рабочих операций

Вибрация может мешать прямым путем выполнению рабочих операций, а также влиять косвенно на работоспособность человека, снижая ее. Некоторые авторы, проводящие исследование вибрации, рассматривают ее как сильный стресс-фактор, который оказывает негативное воздействие на психомоторную работоспособность. Кроме того, страдает умственная деятельность и эмоциональная сфера, а также увеличивается вероятность несчастных случаев.

Колебательная скорость

Установлено, что шум и вибрация энергетически действуют на человеческий организм. Поэтому последнюю начали характеризовать спектром выраженной в сантиметрах в секунду колебательной скорости или же измерять в децибелах, как и шум. Условно была принята в качестве пороговой величины механических колебаний скорость, составляющая 5∙10 6 см/сек. Только при непосредственном соприкосновении организма с содрогающимся телом либо через соприкасающиеся с ним другие твердые тела ощущаются (воспринимаются) механические колебания. При соприкосновении с их источником, издающим (генерирующим) басовый звук, вибрации (самых низких частот), вместе со звуком также воспринимается сотрясение.

Общая и местная

Различают общую и местную вибрацию в зависимости от распространения механических колебаний по частям тела человека. При местной подвергается сотрясению только часть тела, непосредственно соприкасающаяся с поверхностью, которая содрогается. Чаще всего это руки. Такое происходит при работе с некоторыми ручными инструментами или при удержании детали машины и других дрожащих предметов.

Местная вибрация иногда передается на части тела, которые соединены суставами с непосредственно подвергающимися ей органами. Но амплитуда колебаний данных частей тела бывает обычно ниже, поскольку по мере передачи по тканям (особенно мягким) колебаний они постепенно затухают. Напротив, общая вибрация оказывает воздействие на все тело. Это происходит в основном от механических колебаний поверхности, где находится рабочий.

Вибрационная болезнь

При воздействии на организм человека вестибулярных раздражителей оценка и восприятие времени нарушаются, а также снижается скорость обработки информации. вызывает низкочастотная вибрация. Самые выраженные изменения при этом отмечаются при частотах в диапазоне от 4 до 11 Гц.

К стойким патологическим нарушениям в человеческом организме приводит длительное воздействие вибрации. Всесторонний анализ данного патологического процесса привел к выделению его в отдельную нозологическую форму - вибрационную болезнь. Она продолжает удерживать одно из ведущих мест в числе других профессиональных заболеваний. Ее порождает использование не отвечающих нормативным требованиям ручных машин, а также увеличивающаяся специализация труда, которая ведет к повышению общего времени воздействия механических колебаний на организм. С увеличением длительности и интенсивности воздействия вибрации возрастает вероятность развития данной болезни. Существенное значение при этом имеет индивидуальная чувствительность. Переутомление, охлаждение, шум, алкогольное опьянение, мышечное напряжение и др. усиливают вредное воздействие.

Стадии вибрационной болезни

Выделяют 4 стадии данного заболевания по степени выраженности:

Начальная (I);

Умеренно выраженная (II);

Выраженная (III);

Генерализованная (IV, крайне редко встречается).

Негативное воздействие общей вибрации

Общая низкочастотная вибрация, в особенности резонансного диапазона, может вызвать долговременную травматизацию костной ткани и межпозвоночных дисков, смещение органов, расположенных в брюшной полости, а также боли в пояснице, дегенеративные изменения позвоночника, хронический гастрит и др.

У подвергающихся в течение долгого времени подобному воздействию женщин отмечается увеличение частоты гинекологических заболеваний, преждевременных родов, самопроизвольных абортов. Вибрация низкочастотная у женщин вызывает нарушение кровообращения в органах малого таза.

Механические колебания в жилых зданиях

Исследование вибрации очень важно осуществлять не только в производственных зданиях, но и в жилых домах. Дело в том, что она представляет опасность не только для здоровья рабочих, но и для некоторых других групп населения. В жилых зданиях влияние вибрации на человека оказывается благодаря использованию промышленных установок, транспорта, инженерно-технологического оборудования. Наиболее воздействует на организм по интенсивности колебаний городской рельсовый транспорт: железнодорожные магистрали, открытые участки метрополитена.

Возникающая от движения поездов в зданиях вибрация имеет прерывистый регулярный характер. Амплитуда колебаний по мере удаления от ее источника снижается. Говоря о распространении колебаний по этажам многоэтажного помещения, следует сказать, что на верхних может наблюдаться, в зависимости от резонанса, как усиление, так и ослабление вибрации. При этом типы конструкций помещений не оказывают в условиях одинаковых грунтов значительного влияния на ее уровни в жилых помещениях. Иногда отмечаются высокие вибрационные уровни от расположенного в самих зданиях инженерно-технологического оборудования (лифтов), а также встроенных объектов.

Методы защиты

Защита от вибрации очень важна на предприятиях. Нормирование ее уровней, гигиенически обоснованное, - основа профилактики вибрационной болезни. Учитываются при этом направленность, характер, продолжительность действия. В РФ санитарным законодательством регламентируются уровни механических колебаний, которые должны быть соблюдены на рабочих местах.

Защита от общей вибрации

Влияние вибрации на человека следует по возможности уменьшать. Безопасность труда представляет собой систему количественных и качественных характеристик и показателей, которые формируют специфику элементов, обеспечивающих отсутствие вредного воздействия механических колебаний на человеческий организм. Защита от вибрации обеспечивается:

Использованием вибробезопасных машин;

Виброзащиты;

Проектированием производственных помещений и технологических процессов, которые обеспечивают соблюдение на рабочих местах санитарных норм;

Организационно-техническими мероприятиями, цель которых - улучшение эксплуатации используемых машин, организация их своевременного ремонта, а также контролем вибрационных параметров;

Созданием оптимальных режимов труда и отдыха.

Средства индивидуальной защиты, используемые при воздействии общей вибрации, - это виброизолирующая обувь, подметки, стельки. Самым действенным среди всех средств защиты можно считать устранение непосредственного контакта человека с дрожащим оборудованием. Это осуществляется с помощью использования дистанционного управления, замены и автоматизации технологических операций.

Средства защиты от вибрации локальной

Уменьшение ее негативного воздействия достигается:

С помощью уменьшения ее интенсивности непосредственно в самом источнике (использование рукояток с амортизирующими или виброгасящими устройствами);

Путем использования средств внешней защиты, то есть упругодемпфирующих устройств и материалов, размещенных между руками оператора и источником механических колебаний (виброизолирующие перчатки, рукавицы, прокладки и вкладыши).

Важная роль в комплексе мероприятий, направленных на снижение отрицательного воздействия вибрации на человеческий организм, отводится режимам труда и отдыха. Общее время контакта с ней, согласно режимом труда, должно быть ограничено в течение смены. Рекомендуется делать два перерыва для проведения физиотерапевтических процедур, активного отдыха и т. д. Продолжительность первого должна составлять 20 минут (этот перерыв следует сделать через 2 часа после времени начала смены). Продолжительность второго - 30 минут, он должен быть через 2 часа после перерыва на обед. при этом длится должен не менее 40 минут. Продолжительность непрерывного одноразового воздействия на организм механических колебаний должна быть не более 10-15 минут.

К общеоздоровительным и медико-биологическим мероприятиям, служащим для профилактики вибрационной болезни, можно отнести следующие:

Гидропроцедуры для рук (ванночки с теплой водой (+37-38 градусов) либо использование сухого воздушного обогрева;

Производственную гимнастику;

Самомассаж и взаимомассаж плечевого пояса и рук;

Ультрафиолетовое облучение;

Употребление витаминов, а также иные мероприятия общеукрепляющего характера (кислородный коктейль, комната психологической разгрузки и др.).

Важность и актуальность этой темы подтверждается тем, что ее изучают еще в школе. Вибрация рассматривается, в частности, в учебнике "Физика" (11 класс). Конечно, в школе она изучается в более общем виде. Рассматриваются, в частности, вибрации Земли. Частота нашей планеты равняется 7,83 Гц. Эту величину называют волной Шумана, или частотой резонанса Шумана. Некоторые, правда, полагают, что в последнее время меняются вибрации Земли. Например, Анку Динкэ, румынский физик, считает, что к декабрю 2012 года они должны были достигнуть 12,6-12,8 Гц. Вибрации человека должны соответствовать вибрациям планеты. Те, кто сможет настроиться на новые частоты, выиграют в духовном плане, как полагает Анку Динкэ. Вибрации человека - это тема отдельной статьи.

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.

Вибрация.
Неблагоприятные воздействия вибрации на организм человека

Вибрация относится к факторам, обладающим высокой биологической активностью (рис. 7). Вибрационная патология в настоящее время стоит на втором месте среди профессиональных заболеваний.

Клиническая картина вибрационной болезни, обусловленная общей или локальной вибрацией, складывается из:

нейрососудистых нарушений;

поражений нервно-мышечной системы;

опорно-двигательного аппарата;

изменений обмена веществ.

У рабочих вибрационных профессий отмечены головокружения, расстройство координации движений, симптомы укачивания, вегетативная неустойчивость, нарушения зрительной функции, снижение болевой, тактильной и вибрационной чувствительности и другие отклонения в состоянии здоровья.

Частота и особенности клинических проявлений заболеваний, вызванных воздействием вибрации, зависят главным образом от:

спектрального состава вибрации;

продолжительности воздействия;

индивидуальных особенностей человека;

направления вибрационного воздействия;

места приложения;

явлений резонанса;

условий воздействия вибрации (факторов производственной среды, усугубляющих вредное воздействие вибрации на организм человека).

Таблица 2

Предельно допустимые значения вибрации рабочих мест категории 3 а - «технологической»

Рис. 7. Действие вибрации на человека

Выраженность воздействия вибрации определяется, прежде всего, частотным спектром и его распределением в пределах максимальных уровней энергии. Так, воздействие низкочастотной общей вибрации приводит к поражению преимущественно нервно-мышечной системы и опорно-двигательного аппарата. Такая форма вибрационной патологии встречается, например, у формовщиков, бурильщиков и др. Средне- и высокочастотная вибрация вызывает, в первую очередь, различные по степени тяжести сосудистые и костно-суставные нарушения. Например, серьезные сосудистые нарушения наблюдаются при работе со шлифовальными машинами, являющимися источниками высокочастотной вибрации.

Колебания высоких частот вызывают спазм сосудов. В некоторых случаях сосудистые нарушения при вибрационной болезни могут привести к постепенному развитию хронической недостаточности мозгового кровообращения.

Патология со стороны опорно-двигательного аппарата объясняется тем, что общая вибрация приводит к прямому микротравмирующему действию на позвоночник (особенно толчкообразная вибрация) вследствие нагрузок на межпозвоночные диски, которые ведут себя как фильтры низких частот. Подобное воздействие приводит к развитию дегенеративно-дистрофических нарушений позвоночника (остеохондрозу).

Влияние общей вибрации на обменные процессы в организме человека проявляется в изменении углеводного обмена, биохимических показателей крови, характеризующих нарушения белкового, ферментативного, а также витаминного и холестеринового обмена. Наблюдаются также нарушения окислительно-восстановительных процессов, изменения показателей азотистого обмена и др.

Низкочастотная вибрация ведет также к изменению морфологического состава крови: лейкоцитозу, эритроцитопении; к снижению уровня гемоглобина.

Воздействию локальной вибрации подвергаются главным образом люди, работающие с ручным механизированным инструментом. Локальная вибрация вызывает спазмы сосудов кисти, предплечий, нарушая снабжение конечностей кровью, что способствует развитию профессионального заболевания (например, синдрома, связанного с побелением пальцев рук). Кроме сосудистой патологии, возникают и невротические расстройства, а воздействие локальной вибрации на мышечные и костные ткани приводит к снижению кожной чувствительности, отложению солей в суставах, пальцев, деформации и уменьшению подвижности суставов.

Между ответными реакциями организма и уровнем воздействующей вибрации нет линейной зависимости. Это объясняется явлением резонанса человеческого тела, отдельных органов, возникающем при совпадении собственных частот колебаний внутренних органов с частотами внешних сил. Резонансные колебания в органах человека могут возникнуть при повышении частоты колебаний более 0,7 Гц. Резонансные частоты человека в положении сидя при вертикальных вибрациях приведены на рис. 8.

Рис. 8. Резонансные частоты человека в положении сидя при вертикальных вибрациях

При работе строительных машин и технологических процессов существуют горизонтальные и вертикальные толчки и тряска, сопровождающиеся возникновением периодических импульсных ускорений. При частоте колебаний от 1 до 10 Гц предельные ускорения равные 10 мм/с 2 , являются неощутимыми, 40 мм/с 2 – слабо ощутимыми, 400 мм/с 2 – сильно ощутимыми и 1000 мм/с 2 – вредными. Низкочастотные колебания с ускорением 4000 мм/с 2 – непереносимые.

Усугубляющими вредное воздействие вибрации являются факторы производственной среды, такие как чрезмерные мышечные и нервноэмоциональные нагрузки, неблагоприятные микроклиматические условия, шум высокой интенсивности. В частности, охлаждение рук приводит к усилению сосудистых реакций и, как следствие, к более интенсивному развитию вибрационной болезни. При совместном действии шума и вибрации наблюдается взаимное усиление эффекта в результате его суммации, а возможно и потенцирования. Сопутствующие факторы могут увеличить риск вибрационной болезни в 5... 10 раз.

Показатели заболеваемости вибрационной болезнью среди основных виброопасных профессий за последние годы и средние значения латентного (скрытого) периода представлены в табл. 3.