Лекция 3. Вибрация и шум. Механические колебания. Воздействие на человека.

Колебания – многократное повторение одинаковых или почти одинаковых процессов (свойственно многим природным явлениям, вызванным человеческой деятельностью – от простейших колебаний маятника до электромагнитных колебаний распространяющейся световой волны).

Механические колебания – это периодически повторяющиеся движения, возвратнопоступающие или вращательные. Это тепловые колебания атомов, биение сердца, колебание моста под ногами, земли от проезжающих рядом поезда.

Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, транспорт – создают механические колебания. Увеличение мощности техники привело к резкому повышению уровня вибрации. Вибрация машин приводит к нарушению функционирования техники, и вызвать серьезные аварии. При воздействии вибрации на человека изменяется амплитуда колебаний, как всего тела, так и его отдельных органов. Для тела человека в положении сидя резонанс поступает при частоте 4-6Гц, для головы 20-30 Гц, для глазных яблок 60-90 Гц. При этих частотах интенсивная вибрация может привести к травматизации позвоночника и костной ткани, расстройству зрения, у женщин преждевременные роды. Колебания вызывают в тканях организма переменные механические напряжения. Изменения напряжения улавливаются множеством рецепторов и трансформируются в энергию биоэлектрических и биохимических процессов. Информация о действующей на человека вибрации воспринимается особым органом чувств – вестибулярным аппаратом (строение вестибулярного аппарата).

Воздействие вибрации на организм человека определяется 1) уровнем виброскорости

2) виброускорения

3) диапазоном действующих частот

4) индивидуальными особенностями человека.

За нулевой уровень виброскорости принята величина 5*10 м/с, за нулевой уровень колебательного ускорения принята величина 3*10 м/с, рассчитанные по порогу чувствительности организма.

По способу передачи на человека вибрация подразделяется на:

1) общую, передающуюся через опорные поверхности на тело сидящего или стоящего человека.

2) локальную, передающуюся через руки человека.

Длительное воздействие вибраций ведет к вибрационной болезни – распространенное профессиональному заболеванию.

В течении вибрационной болезни в зависимости от степени поражения выделяют 4 стадии:

1) симптомы незначительные: слабо выраженная боль в руках, снижается порог вибрационной чувствительности, спазм капилляров и боли в мышцах плечевого пояса.

2) усиливаются боли верхних конечностей: расстройство чувствительности, снижается температура, синеет кожа кистей рук, появляется потливость.

При условии исключается вибрация на 1 и 2 стадии лечения, эффективна и обратима.

3 и 4 стадия: сильные боли в руках, резкое снижение температуры кистей рук, отмечаются изменения со стороны нервной, эндокринной систем, сосудистые изменения. Нарушения приобретают характер, наблюдается спазм мозговых сосудов и сосудов сердца.

У больных головокружения, боли за грудиной, изменения имеют стойкий характер, необратимы.

Виброзащита представляет собой сложную проблему биомеханики. При разработке методов виброзащиты необходимо учитывать эмоциональное состояние человека, напряжение работы и степень его утомления.

Основные меры защиты от вибрации: виброизоляция источника колебаний (автомобильные и вагонные рессоры), виброактивные агрегаты устанавливаются на виброизоляторах (пружины, упругие прокладки, пневматические или гидравлические устройства), защищающих фундамент от воздействий.

Санитарные нормы и правила регламентируют предельнодопустимые уровни вибрации, меры по снижению вибрации и лечебно-профилактические мероприятия. Санитарными правилами предусматриваются ограничения продолжительности контакта человека виброопасным оборудованием.

Биологическая активность вибрация используется для лечебных целей, т.е. они могут вызывать стимуляцию и угнетение биопроцесов и правильно дозированные вибрации определенных частот не только не вредны, но могут увеличивать активность жизненно-важных процессов в организме.

П ри кратковременном действии вибрации наблюдается снижение болевой чувствительности. (Специальный вибромассажер снимает мышечную усталость и применяется дл ускорения восстановительных нервно-мышечных процессов у спортсменов).