VIBRACE (lat. vibrace) – mechanické kmitání pružných těles. V biologii a medicíně je vibrace obvykle spojena s mechanickým oscilačním pohybem těla, jednotlivých orgánů a tkání, ke kterému dochází pod vlivem vnějších faktorů (mechanický náraz, zvuk a ultrazvuk). Vibrace jsou zpravidla komplexní periodické nebo téměř periodické mechanické kmity. Periodická vibrace je kompletně charakterizována vibračním spektrem, které určuje frekvence a amplitudy jednoduchých (harmonických) vibrací.
Frekvenční spektra V. pokrývají infrazvukové frekvence – méně než 16 Hz, zvukové frekvence – od 16 do 20 000 Hz (viz Zvuk) a ultrazvukové – vysoké frekvence. 20 000 Hz (viz Ultrazvuk). Frekvence vibrací, které mohou u člověka vyvolat specifický vibrační vjem, leží obvykle v oblasti do 8000 Hz, ale někdy se pro účely studia biol, V. efektu izoluje nízkofrekvenční rozsah (až infrazvukové frekvence).
V. jako podnět se vyznačuje oscilační silou (bere se v úvahu amplituda a frekvence kmitů) a dobou působení. Výkon a doba působení určují celkové množství energie přijaté konstrukcí při vystavení vnější síle.
Mechanická ventilace vede v některých případech ke vzniku akustického hluku (viz Hluk). Přirozenými zdroji vibrací jsou zemětřesení, sopečné erupce, bouře atd. Umělými zdroji vibrací jsou různé mechanismy ve výrobě, zejména vibrační zařízení a vibrační nástroje, vozidla, akustické systémy, různé mechanické instalace atd. Příčiny vibrací jsou: V těchto zařízení může docházet k vratným pohybům prvků, tlučení při rotaci nevyvážených hmot, nárazům a tření pracovních částí obráběcích strojů o obrobky, pulsaci odpadního vzduchu u pneumatického nářadí, tvorbě víru u raketových motorů, pulsaci tlaku ve spalovacích komorách, obecným otřesům když se vozidla pohybují po nerovném terénu.cestách apod. Přenášená výztuží, podlahami a základy budov, půdou, vodou a atmosférou se V. může šířit na značné vzdálenosti. Po dosažení jakékoli části lidského těla se vibrace v závislosti na frekvenci, oblasti kontaktu se zdrojem vibrací, držení těla atd. mohou rozšířit do jednotlivých oblastí (lokální vibrace) nebo do celého těla (obecné vibrace). .
Biol, účinek V. je dán místní intenzitou vibrační energie, přímo související s velikostí střídavých napětí vyskytujících se v tkáních (tlak a tah, smyk, kroucení a ohyb), a projevuje se na všech strukturálních úrovních tělo.
V. usnadňuje cirkulaci tekutin, může způsobit rozpad molekul nebo molekulárních komplexů v buněčné protoplazmě, zvyšuje sorpční vlastnosti protoplazmy, zesiluje enzymatické reakce, zvyšuje permeabilitu buněčných membrán, může způsobit přestavby v chromozomálním aparátu buněk atd.
Kromě přímých mechanických účinků může V. vyvolat nepřímé účinky v celém organismu zapojením c do reakce. n. s., autonomní nervový a endokrinní systém.
Mírné dávky V. nízké intenzity mají stimulační účinek na c. n. p., zvyšují labilitu nervosvalového systému, zintenzivňují redoxní procesy, činnost systému hypofýza-kůra nadledvin, štítné žlázy aj. Pozitivní účinek mírných dávek V. umožňuje jeho použití k léčbě a řada vnitřních, nervových a jiných onemocnění (viz Vibrační terapie).
Zvyšování dávky V. vede k progresivním funkčním a morfologickým poruchám v organismu.
Při lokální vibraci je primárně ovlivněna regulace tonu periferních cév. Přímé mechanické a reflexní podráždění buněk hladkého svalstva cév vede k vazospasmům. Lokální změny hemodynamiky v periferní zóně kardiovaskulárního systému vyvolávají kompenzační adaptační reakce ve všech jeho ostatních částech. Podráždění perivaskulárního nervového plexu, vedoucí k narušení trofismu, a mechanické poškození nervových zakončení nebo kmenů u V. vedou k dalšímu narušení vazomotorické koordinace; Je narušena plasticita lymfatických cest.
Při lokální V. dochází k patologickým změnám v nervosvalovém systému: snižuje se elektrická dráždivost a labilita svalů a periferních nervů, slábnou proprioceptivní a myostatické reflexy, zvyšuje se bioelektrická aktivita v klidovém svalu a je narušena motorická koordinace. Předpokládá se, že tyto poruchy jsou způsobeny výskytem v c. n. S. ohniska excitace dominantního typu, která s chronickým posilováním přecházejí do přetrvávající patologické formy. U lidí, kteří dlouhodobě pracují s vibrujícími nástroji, se snižuje svalová síla, tonus a vytrvalost, ve svalové tkáni se objevují kapsy zhutnění a bolestivé provazce, vzniká atrofie.
Generál V. způsobuje podobné poruchy v celé motorické sféře těla, způsobené jak mechanickými poraněními, tak reflexními změnami trofismu svalové tkáně, periferních nervových zakončení a trupů.
Při vystavení obecnému V. je zvláště postiženo c. n. s., protože je ovlivněna mohutnými aferentními toky z obrovského množství mechanoreceptorových struktur. Zároveň se snižuje amplituda EEG, dochází k útlumu alfa rytmu, beta rytmus se stává výrazným nebo dominantním, někdy se objevují ostré vlny, v mozkové kůře začínají převládat inhibiční procesy, jsou narušeny normální kortikálně-subkortikální vztahy, a vznikají autonomní dysfunkce. V důsledku toho obecná fyzická a duševní stav těla se zhoršuje, což se může projevit únavou, depresí nebo podrážděností, bolestmi hlavy a jinými nervovými poruchami, včetně přetrvávajících neuróz.
V. může ovlivnit všechny smyslové systémy. Při lokální V. dochází ke snížení hmatové, teplotní, bolestové, vibrační a proprioceptivní citlivosti. Při celkovém V. klesá zraková ostrost, zmenšuje se zorné pole a světelná citlivost oka a zvětšuje se slepá skvrna; zhoršuje se vnímání zvuků, zejména nízkofrekvenčních, je narušena činnost vestibulárního aparátu. Předpokládá se, že tyto poruchy jsou způsobeny adaptací receptorů, výskytem ochranné inhibice v kortikálních částech analyzátorů, poruchami prokrvení periferních nervů a trofismem smyslových orgánů v důsledku autonomních dysfunkcí.
Vzhledem k stresujícímu charakteru působení V. dochází k narušení celého systému neurohumorální regulace, metabolických procesů, funkcí trávicího systému, jater, ledvin, genitálií atd. Jako mechanický faktor způsobuje V. narušení hydrodynamické rovnováhy ve tkáních vnitřních orgánů, zvýšení celkového energetického výdeje organismu s odpovídajícími změnami oxidačních procesů, poruchy dýchacího a hlasového aparátu, úrazy z posunů vnitřních orgánů a systémů (viz Vibrotrauma), atd. Při dlouhodobém vystavení vibracím se u člověka rozvine nemoc z vibrací (viz .).
Chron. expozice V. (údaje z pokusů na zvířatech) způsobuje progresivní histol., histochem. a biochem. změny v různých orgánech a tkáních těla: otoky a krvácení v mozku a míše, které jsou doprovázeny poruchami ve strukturách neuronů a nervových kmenů; dystrofické a nekrobiotické změny v neuronech v mozku s proliferací gliových a histiocytárních buněk; vymizení příčných rýh, atrofie a ruptura svalových vláken, proliferace pojivové tkáně s náhradou svalových vláken; krvácení v bubínkové dutině, polokruhových kanálcích a perilymfatickém prostoru; otoky, krvácení a degenerativní změny v parenchymálních tkáních; porušení morfolu a biochemického složení krve, aktivity a distribuce enzymů atd.
Hygiena práce ve vibračních podmínkách
Jako fyzická faktor produkčního prostředí V. se nachází v kovoobrábění, hornictví, hutnictví, strojírenství, stavebnictví, leteckém a lodním stavitelství a mnoha dalších odvětvích národního hospodářství. V. je hlavním technologickým faktorem při vibračním hutnění, formování, lisování, vibračním vrtání, kypření, řezání hornin a zemin, přepravě vibrací apod. V. může být průvodním faktorem při provozu zemědělské a lesnické techniky, nakládacích strojů, v doprava, v textilní výrobě a při obsluze ručních strojů.
Vibracemi nebezpečnými stroji jsou: nýtovací, štěpkovací, sbíječky, vrtací kladiva, lámačky betonu, pěchy, rázové utahováky, povrchové a hloubkové ruční vibrátory, brusky, vrtačky, vrtačky, plynové pily a elektrické pily a mnoho dalších.
Složitý kmitavý pohyb, ke kterému dochází v důsledku činnosti strojů, se skládá z vibrací interagujících částí zařízení, obrobku atd. Vibrace ručních strojů neustále kolísají, což je způsobeno heterogenitou zpracovávaného předmětu, mění se v tlakové síle, tlaku vzduchu v síti atd. Napětí obráběcích strojů a agregátů je spíše stacionárního charakteru a jeho charakteristika závisí na Ch. arr. na otáčkách motoru, povaze instalace na základ, přítomnosti rezonančních jevů. Většina strojů a zařízení vytváří širokopásmové vlny, jejichž spektrum zahrnuje frekvence od infrazvukových (pod 16 Hz), určovaných počtem úderů úderníku nebo počtem otáček motoru, až po vysoké zvukové frekvence řádově 10-15 kHz. .
V. přenášená rukama pracovníka je definována jako místní, nebo místní. Výška pracoviště (stůl, obrobek, podlaha, na které se pracovník nachází) je definována jako obecná. Často dochází ke smíšenému působení obecného a lokálního kmitání s převahou jednoho z těchto typů vibrací (například práce s ručními stroji, vibrační hutnění betonu). Generál V. má tři hlavní směry: směr „zet“ (z) – noha, hlava; směr „x“ (x) – záda, hrudník a naopak; směr “Y” (y) – zleva doprava.
V odvětvích, kde se používají stroje a zařízení vytvářející znečištění, je jeho účinek na organismus umocněn tím, že je kombinován s řadou dalších faktorů životního prostředí. Patří sem: vysoká intenzita hluku, nepříznivé meteorologické podmínky, značná prašnost vzduchu, vysoký a nízký atmosférický tlak.
Práce s vibračním zařízením často vyžaduje velkou fyzickou námahu.
V Sovětském svazu je hlavním legislativním dokumentem upravujícím maximální přípustné hodnoty vibrací „Sanitární normy pro projektování průmyslových podniků“ SN 245-71 „Sanitární normy a pravidla pro omezování vibrací a hluku na pracovištích. » č. 1102-73, GOST 17770-72.
Míra škodlivosti vibrací se posuzuje pomocí spektra rychlostí vibrací ve frekvenčním rozsahu od 8 do 2000 Hz pro vibrace ručních strojů a od 1 do 250 Hz pro vibrace pracovišť. Pro každé oktávové pásmo v rámci těchto frekvencí je stanovena maximální přípustná hodnota střední kvadratické rychlosti vibrací a její úroveň v decibelech. Normy také upravují hmotnost ručních strojů a fyzických zařízení. úsilí v práci. Hmotnost vibračního zařízení nebo jeho částí držených rukama by neměla přesáhnout 10 kg a velikost síly ručního posuvu by neměla přesáhnout 20 kg.
V. měření se provádějí v souladu s požadavky „Sanitárních norem a pravidel“ „Č. 1102-73 a GOST – 13731 – 68; 16519 – 70 a 16844 – 71. Přístroje musí umožňovat měření efektivních hodnot rychlosti kmitání (v m/s) nebo jejích úrovní (v decibelech) v oktávových frekvenčních pásmech, v rozsahu frekvencí a amplitud stanovených San. normy.
Mezi domácí zařízení na měření hluku a vibrací, která umožňují analyzovat znečištění ovzduší v souladu s požadavky hygienických norem a pravidel, by měly být uvedeny přístroje ISHV-1, NVA-1 a ASV. Doporučuje se také přesná zařízení na měření vibrací od Brühl a Kjaer (Dánsko): zvukoměr typ 2209, oktávové filtry typ 1613 a 1614, akcelerometry typ 4334 a zařízení na měření vibrací RFT (NDR) – vibrační měřič SM-211 s oktáva filtry OF-101 a 201.
Prevence škodlivých účinků průmyslového znečištění zahrnuje technické, organizační a technické, gig. a ošetřující prof., event. Technická a organizační opatření spočívají v automatizaci technologických procesů a jejich dálkovém ovládání; vytváření hygienicky racionálních strojů a zařízení; při výpočtu základů a prostředků pro izolaci vibrací ve fázi návrhu; provádění plánované preventivní údržby a sledování vibračních parametrů strojů a zařízení ve výrobě.
Gig. a prof., činnost zahrnuje zavádění fyziol., racionálních režimů a organizace práce, předběžné a periodické lékařské prohlídky.
Osobám spojeným s průmyslovou V. se doporučují speciální komplexy průmyslové gymnastiky, vitamínová profylaxe podle schématu a speciální výživa; Uprostřed a na konci pracovního dne je vhodné provádět 5-10minutové hydroprocedury, kombinující koupele horních končetin a samomasáž.
Jako osobní ochranné prostředky se používají V.-tlumící palčáky, nástavce tlumící vibrace a speciální obuv.
Bibliografie: Andreeva-Galanin a E. Ts. Vibrace a jejich význam v hygieně práce, L., 1956, bibliogr.; Borščev-s k i y I. Ya. id r. Obecná vibrace a její vliv na lidský organismus, M., 1963, bibliogr.; Vibrace ve výrobě, ed. A. A. Letaveta a E. A. Drogichina, M., 1971, bibliogr.; Volkov A. M. Hygienická regulace hluku a vibrací kolejových vozidel železniční dopravy, M., 1970, bibliogr.; Hygiena práce při práci s ručním nářadím, vyd. E. Ts. Andreeva-Galanina, L., 1967, bibliogr.; Malinskaya N. N. Vliv vibrací ručního mechanizovaného nářadí na tělo pracovníků a způsoby prevence, M., 1964, bibliogr.; Allen G. Lidská reakce na vibrace; J. Environ. Sci., v. 14, str. 10, 1971; Berth o z A. Le corps humain et les vibrace, Recherche, t. zv. 2, str. 121, 1971; Dennis JP Vliv vibrací celého těla na úkol vizuálního výkonu, Ergonomika, v. 8, str. 193, 1965; Seris H. – J. Les vibrací mecaniques, Rev. GPS Sante Armees, t. 10, str. 6′, 1969; Vihko V. a. Hasan J. Biomedicínské aspekty nízkofrekvenčních vibrací, Wk-En-viron.-Hlth, v. 7, str. 91, 1970, bibliogr.
O. D. Těreškov; E. Ts. Andreeva-Galanina, 3. M. Butkovskaya (koncert).
Vibrace je složitý oscilační proces, ke kterému dochází, když se těžiště tělesa periodicky posouvá z jeho rovnovážné polohy, a také když se tvar tělesa periodicky mění ve srovnání s tím, co má ve statickém stavu.
Hlavní příčinou vibrací jsou nevyvážené síly kmitavých nebo rotujících částí stroje: nevyváženost, velké mezery ve spojích, nerovnoměrné opotřebení součástí stroje, mechanismů, nesprávné vyrovnání os agregátů při přechodu otáčení pomocí spojky, uvolnění zařízení na základu nebo jeho stabilita, použití olejů, které nevyhovují provozním podmínkám zařízení, nevyhovující stav ložisek, jakož i další důvody způsobené místními provozními podmínkami zařízení.
Příčina buzení vibrací jsou nevyvážené silové účinky, které vznikají při provozu strojů: • rázová zatížení; • vratné pohyby; • nevyváženost – příčinou nerovnováhy je: • heterogenita materiálu; • nesoulad těžišť a os rotace; • deformace.
Dynamika kmitů, vnímaná člověkem jako vibrace, nastává přímo při kontaktu s kmitající plochou a pohybuje se od 12 Hz do 8 kHz. Oscilace s frekvencí do 12 Hz jsou vnímány jako jednotlivé rázy.
Hlavní fyzikální parametry vibrací jsou:
• perioda oscilace T, s;
• amplituda výchylky A, m;
• amplituda rychlosti kmitání V, m/s;
• amplituda oscilačního zrychlení W, m/s2.
28. Vliv vibrací na člověka a jeho regulace
Vibrace – obecný biologický škodlivý faktor vedoucí k nemocem z povolání – nemoci z vibrací, jejichž léčba je možná pouze v raných stádiích. Onemocnění je doprovázeno přetrvávajícími poruchami v lidském těle (muskuloskeletální systém, nevratné změny kostí a kloubů, posuny v dutině břišní, neuropsychická sféra). Člověk částečně nebo úplně ztrácí schopnost pracovat.
Podle charakteru distribuce v lidském těle se vibrace dělí na: obecnou a místní (lokální). Obecné vibrace – oscilační pohyby jsou přenášeny na celé tělo přes opěrné plochy (sed nebo stoj). Na lokální vibrace vibrace se přenášejí pouze na určité části těla. Do jisté míry je toto rozdělení podmíněné, protože lokální vibrace také v konečném důsledku ovlivňují celé tělo a v některých případech mohou mít vibrace kombinovaný účinek. Vibrace se šíří po celém lidském těle. V určitých výrobních procesech se vibrace mohou blížit přirozené frekvenci lidského těla a jeho vnitřních orgánů (frekvence vnitřních vibrací je od 4 do 400 Hz) a mohou způsobit rezonanci v lidském těle, která může v konečném důsledku vést ke smrti ( prasknutí sleziny aj. orgánů). Pod vlivem vibrací se snižuje zraková ostrost a teplotní citlivost a narušuje se rovnováha takových základních nervových procesů, jako je excitace a inhibice. V tomto ohledu se u člověka rozvíjí podrážděnost, bolesti hlavy, zhoršuje se pozornost, paměť, spánek a zvyšuje se pravděpodobnost vzniku neuróz, hypertenze, onemocnění žaludku atd. Kromě toho mohou mít vibrace negativní účinky na kosti a klouby. Při porušování režimu práce a odpočinku, stejně jako při práci s ručním mechanizovaným nářadím, může dojít k onemocnění z vibrací, charakterizované cévními a nervovými poruchami, které se typicky projevují bolestí rukou, necitlivostí rukou a prstů a výskyt křečí. Vibrační onemocnění mohou provázet i celkové bolestivé jevy, jako jsou bolesti hlavy a závratě, poruchy látkové výměny, zvýšená únava. Vliv vibrací může být zhoršen přítomností dalších nepříznivých faktorů: hypotermie, hluk, zvýšená svalová námaha.
Vibrace jsou normalizovány: 1. RMS hodnota rychlosti vibrací – prahová hodnota V=5•10-8 m/s; 2. Logaritmická úroveň zrychlení vibrací – prahová hodnota, Wo=3•10-4, m/s2.
