Měření vibrací

Vibrace — je fyzikální faktor, jehož účinek je určen přenosem mechanické energie na osobu ze zdroje vibrací; hlavními charakteristikami vibrací jsou amplituda posunutí, rychlost a zrychlení.

Obecně se uznává rozdělení vibrací na obecné a lokální.
Obecné vibrace jsou vibrace celého těla přenášené z pracoviště.
Lokální vibrace (lokální vibrace) je aplikace vibrací pouze na omezenou oblast povrchu těla.

Ve výrobě jsou běžné oba typy vibrací: lokální – rukama (nejčastěji při práci s ručními stroji), celkové (v celém těle) – při sezení nebo stání na pracovišti (v blízkosti stroje a technologického zařízení). Všechny typy vibrací, které se vyskytují ve výrobě, jsou sjednoceny pojmem „průmyslové vibrace“.

Vibrace automobilů, dopravních prostředků a samohybných strojů, pracovišť řidičů, jsou převážně nízkofrekvenční, charakterizované vysokými úrovněmi intenzity v oktávách 1-8 Hz. Vibrace automobilu a automobilového zařízení závisí na rychlosti pohybu, typu sedadla, tlumicích systémech, stupni opotřebení automobilu a povrchu vozovky.
Vibrace pracovišť technologických zařízení mají středně a vysokofrekvenční spektrum s maximální intenzitou v oktávách 20–63 Hz.

Ruční stroje, zejména ty s úderovým, úderově-rotačním a úderově-rotačním účinkem, se rozšířily v různých odvětvích národního hospodářství (stavebnictví, strojírenství, letectví, lesnictví a těžba). Studie pracovních podmínek pracovníků na těchto strojích ukázala, že provádění různých pracovních operací je spolu s vlivem vibrací doprovázeno značnou fyzickou zátěží. Pracovníci drží v rukou stroje o hmotnosti až 15 kg a zároveň vyvíjejí na rukojeť nástroje dodatečný tlak 10–40 kg. Nepohodlné pracovní polohy a různé tlakové síly na nástroj vytvářejí značné statické napětí ve svalech ramen a ramenního pletence, což zhoršuje nepříznivé účinky vibrací.

Studie mechanického účinku obecných vibrací ukázaly následující. Lidské tělo je díky přítomnosti měkkých tkání, kostí, kloubů a vnitřních orgánů složitý oscilační systém, jehož mechanická odezva závisí na parametrech vibračního účinku. Při frekvenci menší než 2 Hz reaguje tělo na obecné vibrace jako tuhá hmota. Při vyšších frekvencích tělo reaguje jako oscilační systém s jedním nebo více stupni volnosti, což se projevuje rezonančním zesílením kmitů na jednotlivých frekvencích. U sedící osoby je rezonance na frekvencích 4-6 Hz; ve stojící poloze byly zjištěny 2 rezonanční vrcholy: na 5 a 12 Hz. Vlastní frekvence kmitů pánve a zad je 5 Hz a pro hrudno-břišní systém 3 Hz.

Dlouhodobé vystavení běžným vibracím může způsobit mechanické poškození tkání, orgánů a různých tělesných systémů (zejména při rezonanci vlastních vibrací těla a vnějších vlivů). Proto mechanické vystavení vibracím často vede k různým patologickým reakcím u řidičů nákladních vozidel, řidičů traktorů, pilotů atd.

Při studiu mechanického vlivu lokálních vibrací na lidské tělo bylo zjištěno, že vibrace aplikované na jakoukoli oblast jsou generovány v celém těle. Zóna šíření pod vlivem nízké frekvence vibrací je větší, protože absorpce vibrační energie v tělesných strukturách je menší. Při systematickém vystavení vibracím nízkofrekvenčním oscilacím jsou nejprve postiženy svaly a čím silněji, tím větší svalové napětí je zapotřebí k práci s nástrojem.

U pracovníků, kteří dlouhodobě používají ruční stroje, dochází k různým změnám ve svalech ramenního pletence, paží a rukou. To je způsobeno jak přímým svalovým traumatem, tak i poruchami regulace v důsledku lézí CNS. Lokální vibrace také způsobují kostně-kloubní změny, zejména v loketních a zápěstních kloubech, a v malých kloubech rukou. K kostně-kloubním deformacím dochází v důsledku porušení disperze tkáňových koloidů, v důsledku čehož kost ztrácí schopnost vázat vápenaté soli.

Vliv vibrací na nervový systém způsobuje narušení rovnováhy nervových procesů směrem k převaze excitace a následné inhibice. Kortikální části mozku reagují na vibrace citlivě. Obzvláště citlivé na účinek lokálních vibrací jsou části sympatického nervového systému, které regulují tonus periferních cév.

Vyšetření pracovníků různých profesních skupin: řezaček, nýtovačů, brusičů, vrtaček – umožnila zjistit, že kapilární křeč se častěji vyskytuje při vibracích s frekvencí nad 35 Hz a při nižších frekvencích kapiláry obvykle vstupují do atonického stavu. U pacientů vystavených lokálním vibracím jsou změny pozorovány především na reogramech prstů a rukou a v důsledku celkového účinku vibrací – na reogramech nohou a na reoencefalogramech.

Mnoho pacientů vykazovalo změny v EKG, tepové frekvenci, krevním tlaku a parametrech mozkové cirkulace.

Vliv vibrací na vestibulární aparát vede ke vzniku různých vestibulosomatických a vestibulovegetativních reakcí. Vliv na zrak, zejména při rezonančních frekvencích 20-40 a 60-90 Hz, zvyšuje amplitudu kmitů oční bulvy a zhoršuje zrakovou ostrost, snižuje barevnou citlivost a zužuje hranice zorného pole.

Rozlišuje se nezávislá nozologická forma – vibrační onemocnění, které se vyskytuje ve 4 fázích:
1) počáteční stádium vibrační choroby, probíhá bez výrazných příznaků. Periodicky se objevuje mírná bolest a parestézie v rukou. Objektivní vyšetření odhalí sníženou citlivost konečků prstů;
2) středně těžký stupeň vibrační choroby, při kterém se pocit necitlivosti stává trvalejším, snížená citlivost se šíří do všech prstů a dokonce i do předloktí, výrazný je hyperhidróza a cyanóza rukou;
3) výrazné stádium vibrační choroby, kdy prsty výrazně zbělají, ruce jsou obvykle studené a vlhké, prsty otékají, citlivost rukou se snižuje a změny ve svalech jsou výraznější;
4) stádium generalizovaných poruch; je vzácné a vyskytuje se pouze u pracovníků s dlouhou pracovní praxí. Cévní poruchy se šíří nejen do paží, ale i do nohou, křeče mohou postihnout srdce a mozkové cévy. Toto stádium vibrační nemoci označuje stavy, které jsou těžko reverzibilní s patrným snížením pracovní kapacity.

Dlouhodobé vystavení žen vibracím způsobuje významné změny v ženském reprodukčním systému. U řidiček traktorů, řidiček autobusů a tramvají a průvodčích v železničních tratích byly hlášeny menstruační dysfunkce. Vystavení vibracím vytváří riziko předčasného těhotenství a zvýšení počtu spontánních potratů. Pod vlivem nízkofrekvenčních vibrací dochází u žen k významným změnám v krevním oběhu pánevních orgánů s rozvojem přetížení.

Hlavním způsobem boje proti škodlivým účinkům průmyslových vibrací by měla být konstrukce pokročilejších zařízení s dálkovým ovládáním, nahrazení úderových a rotačních procesů jinými technologickými operacemi (například nýtování lze nahradit svařováním). V těžebním průmyslu by ruční sekací kladiva a vrtačky měly být nahrazeny dálkově ovládanými stroji (uhelné kombajny, vrtačky na sloupech atd.). Betonáři mohou také formovat betonovou směs bez manuální práce.

Ochrany řidiče před škodlivými účinky vibrací lze dosáhnout zlepšením tlumení nárazů pracovištěm (sedadlem).

Zajištění ochrany před vibracemi obsluhy ručních strojů je složitá záležitost. V první řadě je nutné snížit vibrační aktivitu u zdroje pečlivým vyvážením pohyblivých částí, zlepšením tvaru silového diagramu rázových strojů, optimalizací struktury rázové síly atd. Důležité je provést vibrační izolaci rukojetí a dalších míst kontaktu stroje s rukama obsluhy, optimalizovat provozní parametry strojů za účelem snížení rezonančních stavů a snížit tepelnou vodivost místa kontaktu se zdrojem vibrací. Mezi osobní ochranné prostředky patří nejrozšířenější rukavice tlumící vibrace s dlaňovou vycpávkou z elastického materiálu a obuv tlumící vibrace s elastickou podrážkou nebo stélkou.

Lékařská prevence vibrační nemoci, stejně jako obecných nepříznivých účinků vibrací na lidské zdraví, spočívá v zabránění práci osobám s Raynaudovým syndromem, onemocněními centrálního a periferního nervového systému, kardiovaskulárními onemocněními, chronickými onemocněními pohybového aparátu, gastrointestinálního traktu a genitální oblasti.

Pro prevenci vibrační nemoci a udržení vysoké lidské výkonnosti se doporučují vodní procedury, masáže, pracovní gymnastika, ultrafialové ozařování a vitaminizace. Při zjištění prvních příznaků onemocnění se doporučuje ambulantní a sanatorní léčba. Při včasné léčbě a racionálním zaměstnání je prognóza vibrační nemoci příznivá.

Měření vibrací provádí hygienická laboratoř pobočky Velikije Luki federální rozpočtové instituce zdravotnictví „Centrum hygieny a epidemiologie v Pskovské oblasti“. Cena měření v 1 bodě (na 1 pracovišti) je 599 rublů.

Pobočka Federální rozpočtové instituce zdravotnictví “Centrum hygieny a epidemiologie v Pskovské oblasti ve městě Velikije Luki, okresy Velikolukskij, Novosokolničeskij, Loknjanskij a Kunjinský”
Timiryazeva st., 9, Velikiye Luki, Pskov region, 182105.