112. Гигиеническая оценка условий труда при воздействии виброакустических факторов (шума, вибрации, инфра- и ультразвука).

Колебания твердого тела, жидкости, газа характеризуются

1. амплитудой - величиной отклонения от точки равновесия

2. частотой - количеством отклонений в единицу времени (1 Гц - одно отклонение в 1 секунду)

3. скоростью продвижения колебательной волны в физической или биологической среде, в том числе, теле человека

По частоте все колебания делятся на три диапазона:

1. инфразвуковые - до 20 Гц;

2. звуковые, воспринимающиеся органом слуха как звук -—от 20 Гц до 20 кГц;

3. ультразвуковые - свыше 20 кГц.

Звук - механическое колебание упругой (воздушной) среды с частотой от 20 Гц до 20 кГц. Звуковая волна несет с собой звуковое давление, измеряемое в Паскалях или Ньютонах на м² (1 Па = 1 Н/м²), звуковую энергию, измеряемую в Ваттах на м² (Вт/м²)

Шум - совокупность звуков различной частоты и интенсивности, беспорядочно сочетающихся и изменяющихся во времени. Шум характеризуется спектром (частотным составом):

1. низкочастотные шумы - до 350 Гц;

2. среднечастотные - от 350 до 800;

3. высокочастотные — свыше 800 Гц.

Шумом называется беспорядочное сочетание звуков различной высоты и громкости, вызывающее неприятное субъективное ощущение и объективные изменения органов и систем.

Шум состоит из отдельных звуков и имеет физическую характеристику. Волновое распространение звука характеризуется частотой (выражается в герцах) и силой, или интенсивностью, т. е. количеством энергии, переносимой звуковой волной в течение 1 с через 1 см² поверхности, перпендикулярной к направлению распространения звука. Сила звука измеряется в энергетических единицах, чаще всего в эргах в секунду на 1 см² . Эрг равен силе в 1 дину, т. е. силе, сообщаемой массе, весом в 1 г ускорение в 1 см²/с.

Единицей звукового давления является бар, отвечающий силе в 1 дину на 1 см² поверхности и равной 1/1 000 000 доле атмосферного давления. Речь обычной громкости создает давление в 1 бар.

Наименьшая сила звука, которая воспринимается человеком, называется порогом слышимости данного звука.

Пороги слышимости для звуков с различной частотой неодинаковы. Наименьшие пороги имеют звуки с частотой от 500 до 4000 Гц. За пределами этого диапазона пороги слышимости повышаются, что свидетельствует о снижении чувствительности.

Увеличение физической силы звука субъективно воспринимается как повышение громкости, однако это происходит до определенного предела, выше которого ощущается болезненное давление в ушах – порог болевого ощущения, или порог осязания. При постепенном усилении энергии звука от порога слышимости до болевого порога обнаруживаются особенности слухового восприятия: ощущение громкости звука увеличивается не пропорционально росту его звуковой энергии, а значительно медленнее.

Для количественной оценки звуковой энергии предложена особая логарифмическая шкала уровней силы звука в белах или децибелах. В этой шкале за нуль, или исходный уровень, условно принята сила (10-9 эрг/см² ч ч сек или 2 ч 10-5 Вт/см²/с), приблизительно равная порогу слышимости звука с частотой 1000 Гц, который в акустике принимается за стандартный звук. Каждая ступень такой шкалы, получившая название бел, соответствует изменению силы звука в 10 раз.

Если выразить в белах диапазон силы звука с частотой 1000 Гц от порога слышимости до болевого порога, то весь диапазон по логарифмической шкале составит 14 бел.

По спектральному составу все шумы делят на 3 класса.

1. Класс 1. Низкочастотные (шумы тихоходных агрегатов неударного действия, шумы, проникающие сквозь звукоизолирующие преграды).

2. Класс 2. Среднечастотные шумы (шумы большинства машин, станков и агрегатов неударного действия).

3. Класс 3. Высокочастотные шумы (звенящие, шипящие, свистящие шумы, характерные для агрегатов ударного действия, потоков воздуха и газа, агрегатов, действующих с большими скоростями).

Различают шумы:

1. широкополосные с непрерывным спектром более 1 октавы;

2. тональные, когда интенсивность шума в узком диапазоне частот резко преобладает над остальными частотами.

По распределению звуковой энергии во времени шумы подразделяются на:

1. постоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБ;

2. непостоянные, уровень звука которых за 8-часовой рабочий день изменяется более чем на 5 дБ.

Непостоянные шумы подразделяются на:

1. колеблющиеся во времени, уровень звука которых непрерывно изменяется во времени;

2. прерывистые, уровень звука которых ступенчато изменяется (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов спостоянным уровнем составляет 1 с и более;

3. импульсные, состоящие из одного или нескольких сигналов длительностью менее 1 с каждый, при этом уровень звука изменяется не менее чем на 7 дБ.

В отдельных отраслях производства применительно к профессиям нормирование ведется с учетом категории тяжести и напряженности. При этом выделяют 4 степени тяжести и напряженности, учитывая эргономические критерии:

1. динамическую и статическую мышечную нагрузку;

2. нервную нагрузку – напряжение внимания, плотность сигналов или сообщений в течение 1 ч, эмоциональное напряжение, сменность;

3. напряжение анализаторной функции – зрение, объем оперативной памяти, т. е. число элементов, подлежащих запоминанию в течение 2 ч и более, интеллектуальное напряжение, монотонность работы.

Степень потери слуха устанавливается по величине потери слуха на речевых частотах, т. е. по частоте 500, 1000 и 2000 Гц и на профессиональной частоте 4000 Гц. При этом выделяют 3 степени снижения слуха:

1. легкое снижение – на речевых частотах снижение слуха происходит на 10–20 дБ, а на профессиональных – на 60 ± 20 дБ;

2. умеренное снижение – на речевых частотах снижение слуха на 21–30 дБ, а на профессиональных – на 65 ± 20 дБ;

3. значительное снижение – соответственно на 31 дБ и более, а на профессиональных частотах на 70 ±20 дБ.

Меры по предупреждению вредного воздействия шума.

Технические меры борьбы с шумом многообразны:

1) замена шумных процессов бесшумными: клепки – сваркой, ковки и штамповки – обработкой давлением;

2) тщательная пригонка деталей, смазка, замена металлических деталей незвучными материалами;

3) поглощение вибрации деталей, применение звукопоглощающих прокладок, хорошая изоляция при установке машин на фундаменты;

4) установка глушителей для поглощения шума выхлопа воздуха, газа или пара;

5) звукоизоляция (шумоизолирование кабин, использование кожухов, дистанционного управления).

Вибрация возникает при виброуплотнении, прессовании, формовке, бурении, обработке металлов, при работе многих машин и механизмов. Вибрация представляет собой механическое колебательное движение. Такое колебание характеризуется:

1) амплитудой;

2) частотой.

Вибрация с амплитудой менее 0,5 мм гасится тканями, более 33 мм – действует на системы и органы. Вибрация подразделяется на:

1) общую (вибрацию рабочих мест), которая передается через опорные поверхности на тело человека;

2) локальную – через руки при работе с разными инструментами (машинами).

Общая вибрация по источнику возникновения подразделяется на:

1) транспортную (категория 1), возникающую при движении машин по местности;

2) транспортно-технологическую (категория 2);

3) технологическую (категория 3).

Технологическая вибрация подразделяется на:

1) тип А – возникающую на постоянных рабочих местах производственных помещений;

2) тип Б – возникающую на рабочих местах складов, столовых и других помещений, где нет машин, генерирующих вибрацию;

3) тип В – возникающую на рабочих местах в помещениях заводоуправлений, конструкторских бюро, лабораториях, учебных классов, в помещениях для работников умственного труда.

Локальная вибрация классифицируется по такому же принципу, что и общая, но источники ее другие:

1) ручные машины с двигателями (или ручной механизированный инструмент), органы ручного управления машинами и оборудованием;

2) ручные инструменты без двигателей и обрабатываемые детали.

Различают 3 формы вибрационной болезни:

1) периферическая, обусловленная воздействием вибрации на руки рабочих;

2) церебральная форма, или общая вибрация, вызванная преимущественным воздействием общей вибрации;

3) церебрально-периферическая, или промежуточная, форма, которая порождается комбинированным действием общей и локальной вибрации.

Различают 4 стадии вибрационной болезни.

1. 1-я стадия характеризуется субъективными явлениями (ночными непродолжительными болями в конечностях, парестезией, гипотермией, умеренным акроцианозом).

2. 2-я стадия характеризуется усилением болей, стойкими нарушениями кожной чувствительности на всех пальцах и предплечье, резким спазмом сосудов, гипергидрозом.

3. 3-я стадия: потеря всех видов чувствительности, симптом «мертвого пальца», снижение мышечной силы, развитие костно-суставных поражений, функциональные расстройства ЦНС астенического и астено-невротического характера.

4. 4-я стадия: изменения в крупных коронарных и мозговых сосудах.

В зависимости от источника шум различают:

1. бытовой - лифты, санитарно-технические системы (кондиционеры, водопровод), объекты коммунального назначения, торговли, общепита, размещённые в жилых зданиях;

2. уличный автотранспорт;

3. производственный.

Нормирование шума

1. Частотная характеристика: звуковой спектр разделен на 9 октавных полос со среднегеометрическими частотами: 31,5 Гц; 63 Гц; 125 Гц; 250 Гц; 500 Гц; 1000 Гц; 2000 Гц; 4000 Гц; 8000 Гц.

2. Интенсивность шума (сила звука) оценивается по уровню звукового давления, который выражают в логарифмических единицах - децибелах (дБ).

3. Ноль децибел соответствует звуковому давлению 2Ч0'Па. Наибольший по силе звук, воспринимаемый слухом, выше этой величины в 140 раз. Диапазон измерений силы звука колеблется от 0 до 140 дБ.

ПДУ уличного шума -

1. Скоростные дороги - 87 дБА.

2. Магистральные улицы общегородского значения с непрерывным движением - 85 дБА.

3. Магистральные улицы общегородского значения с регулируемым движением - 82 дБА.

4. Магистральные улицы районного значения - 81 дБА.

Производственный шум. Повышенные уровни шума характерны для многих современных производств. В производстве железобетонных конструкций шум достигает 105-120 дБА. В деревообрабатывающей промышленности - 85 - 105 дБА, на прядильных и ткацких производствах - 92-110 дБА.

Факторы, изменяющие действие шума на организм - расстояние до источника шума, длительность воздействия, замкнутость рабочего пространства, интенсивность физической нагрузки, одновременное воздействие других вредных производственных факторов.

Действие шума на организм. Специфическое воздействие шума проявляется в расстройстве функции органа слуха. Шумовая болезнь - сложный симптомокомплекс функциональных и органических изменений в организме, возникающих параллельно с изменениям и функции органа слуха.

Расстройство функции органа слуха.

1. 1 этап - меняется адаптация слуха: по мере воздействия шума повышается порог слышимости на 10—15 дБ. После прекращения воздействия шума порог слышимости восстанавливается в течение 3—5 минут.

2. 2 этап - утомление органа слуха: время адаптации увеличивается.

3. 3 этап - кохлеарный неврит или профессиональная тугоухость: стойкое снижение чувствительности к различным тонам и шепотной речи.

4. 4 этап - профессиональная потеря слуха: постоянный спазм капилляров ведет к атрофии кортиева органа.

Шумовая болезнь. Общее действие шума на ЦНС проявляется в замедлении всех нервных реакций, сокращении времени активного внимания, снижении работоспособности и качества работы. Отмечается расстройство функции ВНС, которое выражается в изменении ритма дыхания и сердечных сокращений, повышении систолического и диастолического давления, гиперсекрецни отдельных желез внутренней секреции, повышении потливости вообще и особенно стоп, кистей. Изменяются двигательная и секреторная деятельность ЖКТ. Выявляются нарушения обмена веществ, особенно лнпидиого, резко возрастает уровень холестерина за счёт эндогенной гиперхолестеринемии.

Шумовая болезнь сопровождается развитием гипертонии, на 50—60% чаше, чем на бесшумных предприятиях. Женщины дают гипертоническую реакцию в два раза чаще, чем мужчины, простудных и инфекционных заболеваний из-за угнетения иммунных реакций организма и снижения защитных функций, головной боли, головокружений, расстройств сна, подавления всех психических функций, особенно памяти.

Профилактика шумовой патологии проводится с помощью комплекса мер гигиенического нормирования путём соблюдения предельно допустимых уровней (ПДУ) звукового давления с учетом напряженности и тяжести труда, технических мероприятий, организационных мероприятий, медицинских мер защиты.

Пути борьбы с шумом. Наиболее эффективный путь борьбы с шумом - снижение его в источнике возникновения путём звукоизоляции оборудования и инструментов, звукоизоляции ограждающих конструкций, специальной облицовки стен, потолков, применения глушителей в системах вентиляции, уменьшения шума от санитарно-технического оборудования зданий (лифты, водопроводы).

Оборудование звукоизолирующих кабин с дистанционным управлением. Правильная организация режима труда с целью ограничения длительности воздействия шума. Применение средств индивидуальной зашиты (вкладышей, наушников и шлемов). Меры медицинской профилактики - предварительные и периодические медицинские осмотры дли своевременной диагностики начальных признаков профессиональной патологии.

Инфразвук - акустические колебания в частотном диапазоне до 20 Гц, не воспринимаемые слухом человека. Производственный инфразвук имеет частотный диапазон от 1,6 до 20 Гц и четыре октавные полосы со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8 и 16 Гц. По спектру инфразвуковые шумы подразделяют на тональные, частотный спектр которых содержит одну из составляющих, превышающую уровни во всех других полосах частот на 10 дБ и более; широкополосные, частотный спектр которых содержит несколько октавных инфразвуковых полос.

Природные инфразвуки связаны с ураганами, океаническими штормами, приливными волнами, землетрясениями, извержениями вулканов, полярными сияниями и другими природными катаклизмами. Ветер, качающиеся деревья, сильные грозы, работающие ветряные мельницы также являются источниками инфразвуков.

Инфразвук - фактор производственной среды. В современном производстве и на транспорте источниками инфразвука являются компрессоры, турбины, кондиционеры, промышленные вентиляторы, вибрационные площадки, доменные и мартеновские печи, тяжелые машины с вращающимися частями, двигатели самолетов и вертолетов, дизельные двигатели судов и подводных лодок,

средства наземного транспорта.

Действие инфразвука на организм. Под влиянием инфразвука у работающих могут появляться жалобы на головокружение и головную боль, тошнота, озноб и ознобоподобные дрожания, боль при глотании, сухость в полости рта, онемение неба и кожи лица, нервно-психические расстройства (чувство страха, тревоги), различные вегетативные реакции.

Ультразвук - упругие колебания и волны с частотой выше 20 кГц, неслышимые человеческим ухом. Применяются низкочастотные (до 100 кГц) ультразвуковые колебания, распространяющиеся контактным и воздушным путем, для воздействия на вещества и технологические процессы при очистке, обезжиривании^ сварке, пайке и термической обработке материалов, и в медицине - ультразвуковой хирургический инструментарий, при стерилизации различных предметов. Применяются высокочастотные (100 кГц - 100 МГц и выше) ультразвуковые колебания, распространяющиеся исключительно контактным путем, для неразрушающего контроля и измерений, а также в медицине дли целей диагностики и лечения различных заболеваний.

Биологические эффекты ультразвука. Врачи ультразвуковых исследований (УЗИ), физиотерапевты, хирурги подвергаются действию ультразвука с частотой колебаний 18 кГц - 20 МГц и интенсивностью 50-160 дБ. Ультразвук слабее, чем высокочастотный шум, влияет на слуховую функцию, но вызывает более выраженные отклонения со стороны вестибулярного аппарата. Ультразвук низкой интенсивности способствует ускорению обменных процессов в организме, легкому нагреву тканей, микромассажу. Ультразвук средней интенсивности вызывает обратимые реакции угнетения, прежде всего, нервной ткани. Ультразвук высокой интенсивности вызывает необратимые угнетения, переходящие в процесс полного разрушения тканей.

Высокочастотный контактный ультразвук практически не распространяется в воздухе и оказывает воздействие на работающих только при контакте источника ультразвука с поверхностью тела. Длительная работа с ультразвуком при контактной передаче на руки вызывает поражение периферического нейрососудистого аппарата, причем степень поражения зависит от интенсивности ультразвука, времени и площади контакта, может усиливаться при наличии неблагоприятных факторов производственной среды (охлаждение)

Изменения, вызываемые контактным ультразвуком. Работающие с источниками контактного ультразвука предъявляют локальные жалобы на наличие парестезий в руках, повышенную чувствительность рук к холоду, чувство слабости и боли в руках в ночное время, снижение тактильной чувствительности, потливость ладоней. Общие жалобы на головные боли, головокружение, шум в ушах и голове, общую слабость, сердцебиение, болевые ощущении в области сердца. Противопоказаниями для работы с ультразвуком являются индивидуальные н производственно-профессиональные факторы риска. К индивидуальным факторам риска относятся наследственная отягощенность по сосудистым заболеваниям, холодовая аллергия, травмы конечностей и н> отморожение в анамнезе, длительный стаж работы в аналогичной профессии и др. Производственно-профессиональными факторами риска являются высокие уровни ультразвука и большая площадь контакта передача ультразвука через жидкую среду или контактные смазки, сопутствующее охлаждение рук или охлаждающий микроклимат в помещении, работа в вынужденной позе или статическая нагрузка на мышцы пальцев и кистей рук и др.

Медицинские профилактические мероприятия при работе с ультразвуком - проведение диспансеризации работающих, периодические медицинские осмотры, физиотерапевтические процедуры: тепловые воздушные процедуры с массажем рук и тепловые гидропроцедуры, гимнастические упражнения, сбалансированное питание, витаминизация, психофизиологическая разгрузка.

Средства индивидуальной защиты. При распространении колебаний в твердой среде - две пары плотных хлопчатобумажных перчаток. При распространении колебаний в жидкой среде - две пары перчаток: нижние хлопчатобумажные и верхние пленные резиновые.

Вибрация - результат периодических отклонений твердого тела от точки равновесия. применяется при уплотнении, формовании, прессовании, механической обработке материалов, вибрационном бурении, рыхлении и резании горных пород, вибротранспортировке, сопровождает работу передвижных и стационарных механизмов и агрегатов, в основу действия которых положено вращательное или возвратно-поступательное движение, как фактор производственной среды, присутствует в горнодобывающей, металлообрабатывающей, машиностроительной, строительной промышленности, в сельском хозяйстве, на транспорте и др.

По способу передачи вибрации на тело человека различают локальную вибрацию, передающуюся через руки человека (от ручного механизированного инструмента, от органов ручного управления машинами и оборудованием, от обрабатываемых деталей), общую вибрацию, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека (транспортная вибрация на рабочих местах тракторов, самоходных сельскохозяйственных машин, автомобилей грузовых, снегоочистителей; транспортно-технологическая от экскаваторов, строительных кранов, самоходных бурильных установок; технологическая вибрация от станков металло- и деревообрабатывающих, кузнечно- прессового оборудования, насосных агрегатов и вентиляторов).

В зависимости от частотного состава вибрации подразделяют на:

1. низкочастотные — с преобладанием максимальных уровней в октавных полосах частот 1-4 Гц (для общих вибраций) и 6 -16 Гц (для локальных вибраций);

2. среднечастотные (8-16 Гц - для общих и 31,5-63 Гц - для локальных вибраций);

3. высокочастотные (31,5-63 Гц - для общих и 125- 1000 Гц - для локальных вибраций).

4. узкополосные вибрации, при которых уровень вибрации в одной полосе более чем на 15 дБ превышает значение соседних полос;

5. широкополосные вибрации с непрерывным спектром.

Действие вибрации на организм, приводящее к комплексу изменений, главным образом, в нервной и сосудистой системах, определяет этиопатогенез вибрационной болезни. Гашение вибрации происходит благодаря напряжению мышц. Поэтому работа с вибрирующим инструментом вызывает длительное статическое напряжение, что приводит к анемизации тканей. Анемизация, смещение тканей, травматизация, действующие на периферические нервы, вызывают сильное раздражение, передающееся в ЦНС, что приводит к возбуждению вегетативных центров. Постоянный поток раздражений, идущий с периферии, вызывает изменения в функциональном состоянии периферических нервных рецепторов, центров спинного и головного мозга.

Вибрационная болезнь (BБ). Клиническая картина ВБ складывается из местных и общих проявлений. Местные проявления - спазм или атония капилляров, выявляемых при капилляроскопии (при низкочастотной вибрации характерна атония, при высокочастотной - спазм), нарушений чувствительности (тактильная, температурная), парестезий (покалывания, «чувство носков», «перчаток», «ползание мурашек»), полиневрита с поражением чувствительных волокон (появляются Ясли, сочетающиеся с сосудистыми явлениями - багрово-синюшная кисть, симптом «мертвых пальцев», «мертвой кисти»), сосудистого вегетативного полиневрита (похолодание конечностей, потливость стоп и ладоней), миофасцикулитов и миодистрофий (уплотненные болезненные тяжи в мышцах как результат трофических нарушений), деформация мелких суставов и деструкция крупных су ста нов, что связана с нарушениями минерального обмена Са и Р, в тяжелых случаях поражаются все элементы опорно-двигательного аппарата: сосуды, нервы, мышцы, связочный аппарат и весь костный скелет.

Вибрационная болезнь (ВБ). Общие проявления вибрационной болезни

1. Со стороны ЦНС:

• по типу функциональных неврозов;

• астении (головная боль, утомляемость, головокружение, раздражительность, у женщин — плаксивость);

• в виде нейроциркулярных сосудистых кризов.

2. со стороны коронарных сосудов - атеросклеротические изменения, сопровождающиеся стенокардией.

Профилактика воздействий вибрации - нормирование допустимых параметров вибрации, организационно-технические способы уменьшения вибрации, режим труда, санитарно-гигиенические мероприятия, лечебно-профилактические мероприятия.

Способы уменьшения вибрации. Организационно-технические мероприятия - направлены на снижение: уровней вибрации, времени контакта, снижение физической тяжести труда, предупреждение общего и местного охлаждения и снижение воздействия иных сопутствующих профессиональных вредностей, например шума. Рациональный режим труда предусматривает длительность рабочей смены не более 8 часов, с двумя регламентированными перерывами (20 минут через 1—2 часа после начала смены и 30 минут через 2 часа после обеденного перерыва). Обеденный перерыв должен иметь продолжительность не менее 40 минут. Санитарно-гигиенические мероприятия - использование средств индивидуальной защиты. В качестве таких средств рекомендуются антивибрационные рукавицы, обувь, подметки, наколенники, нагрудники, пояса и специальные костюмы, в которых используются специальные вибродемпфирующие материалы, ослабляющие вибрацию не более чем на 10 дБ.

Лечебно-профилактические меры - предварительные медицинские осмотры с келью выявления факторов риска - медико-биологических (облитерирующие заболевания артерий, периферический ангиоспазм, хронические заболевания периферической нервной системы, аномалии положения женских половых органов) и производственных ( паж работы с вибрацией 10-15 лет, высокие уровни вибрации, наличие сопутствующих неблагоприятных факторов - статической нагрузки, охлаждающего микроклимата, вынужденной позы), периодические медицинские осмотры проводятся 1 раз в год с участием невропатолога, отоларинголога, терапевта. Выполняются холодовая проба и определение вибрационной чувствительности, по показаниям - реовазография периферических сосудов, исследование вестибулярного аппарата, аудиометрия, ЭКГ и рентгенография, диспансеризация работающих, физиотерапевтические процедуры - тепловые гидропроцедуры, воздушный обогрев с массажем рук, электромассаж, ультрафиолетовое облучение, комплекс гимнастических упражнений, витаминопрофилактика, психологическая разгрузка, общеукрепляющие мероприятия - физическое закаливание, рациональное питание, ультрафиолетовое облучение.