Виброакустические факторы и их влияние на здоровье человека. Лекция № 9

1. ФГАОУ ВО «Уральский федеральный университет имени первого Президента России Б.Н. Ельцина»

МЕДИКО-БИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ
БЕЗОПАСНОСТИ
Лекция № 9
ВИБРОАКУСТИЧЕСКИЕ ФАКТОРЫ
И ИХ ВЛИЯНИЕ НА ЗДОРОВЬЕ ЧЕЛОВЕКА
лектор - к.м.н., доцент Емельянов В.В.
авторы-составители презентаций –
доценты кафедры иммунохимии УрФУ
к.м.н. Емельянов В.В., к.х.н. Максимова Н.Е., к.х.н. Мочульская Н.Н.

2. Виброакустические факторы

Вибрация
Инфразвук
Шум
Ультразвук.
по физической природе – механические колебания
твердых тел, газов и жидкостей.
Все виды техники, имеющие движущиеся узлы, и транспорт создают механические колебания.
в зависимости от частоты колебаний:
< 16 – 20000 Гц >
инфразвук
звук (шум) ультразвук
ν, Гц

3. 1. Шум

– совокупность звуков различной интенсивности и частоты,
беспорядочно изменяющихся во времени, возникающих в
производственных и бытовых условиях и вызывающих у
человека неприятные ощущения и объективные изменения
органов и систем органов.
1.1. Физическая характеристика шума
звук – регулярные периодические механические колебания,
шум - нерегулярные периодические механические колебания.
Основная физическая характеристика шума – частота (ν).
Единица измерения громкости в логарифмической шкале – децибел (дБ)

4. Классификация шумов, воздействующих на человека

1.
2.
3.
4.
5.
по источнику: производственные и коммунальные (уличные и
бытовые).
по происхождению: механические, аэродинамические,
гидродинамические.
по частоте: низкочастотные (300 – 400 Гц), среднечастотные
(400-800 Гц) высокочастотные (более 800 Гц) – самые
вредные, т.к. соответствуют наибольшей чувствительности
слуховых рецепторов.
по характеру спектра шума: широкополосный и тональный.
по временным характеристикам: постоянные и
непостоянные (колеблющиеся, прерывистые и импульсные –
самые вредные).

5. 2. Воздействие шумов.

до 30 дБ – нормированный
уровень для жилых
помещений – безвредно.
50 – 70 дБ – первая зона
неблагоприятного действия
70 – 95 дБ – риск развития
неспецифических
заболеваний – угрожающий
уровень
более 95 дБ – угроза НСТ
Область слышимых звуков ограничена порогами:
150 – 170 дБ – разрыв
барабанной перепонки
нижний порог – порог слышимости, т.е. едва слышимые звуки различной
частоты,
верхний порог – порог болевого ощущения, при котором нормальное
слуховое ощущение перерастает в болевое (звук интенсивностью 140 дБ).

6. 2. Воздействие шумов.

1. Специфическое: на орган слуха.
Адаптация органа слуха к шуму протекает фазно:
слуховая адаптация – сначала временно повышается порог
слуховой чувствительности (к концу рабочей смены слуховой порог
возрастает на 10-15 дБ, но через 3-5 минут приходит к норме);
слуховое утомление – время восстановления затягивается (к
концу рабочей смены слуховой порог возрастает на 15 дБ, а время
восстановления анализатора затягивается до 1ч);
прогрессирующая тугоухость – специфическое заболевание,
вызванное шумом.
Нейросенсорная (сенсоневральная) тугоухость (НСТ) –
профессиональное заболевание.

7.

2. Неспецифическое: на другие органы.
Шум вызывает утомление ЦНС.
Неспецифические заболевания, связанные с воздействием
шума – неврастения, вегето-сосудистая дистония,
гипертоническая болезнь, язвенная болезнь, ухудшение
сумеречного зрения, повышение частоты заболеваний с
временной утратой трудоспособности и производственного
травматизма.
Были предложения объединить НСТ и неспецифические
заболевания в единую «шумовую болезнь», но до сих пор
это не внесено в классификацию болезней.

8. Сопутствующие факторы, усугубляющие действие шумов на организм

нервно-психические
нагрузки
вибрация
нагревающий
микроклимат
химические
растворители
превышение ПДУ вибрации на
1дБ увеличивает потерю слуха
на 1 %
увеличение показателей общей
заболеваемости с временной
утратой (гипертоническая
болезнь, заболевания ЖКТ,
ишемия сердца)
усиливают взаимное действие

9. 3. Гигиеническое нормирование

СанПиН 2.2.4.3359-16 «Санитарно-эпидемиологические требования
к физическим факторам на рабочих местах» действует с 01.01.2017
СН 2.2.4/2.1.8.562–96
«Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных
зданий и на территории жилой застройки».
ГОСТ 12.1.003 – 83
«ССБТ. Шум, общие требования безопасности»
учет частоты и интенсивности (для низкочастотных ПДУ – 95 дБ, для
высокочастотных – 75 дБ).
ГОСТ 12.4.062-87 «Методика определения потерь слуха человека».

10. 4. Меры профилактики

1.
2.
3.
4.
5.
Архитектурно-планировочные: рациональная планировка
помещений, шумоизолирующие (экранирующие) материалы и
внутренняя отделка.
Технологические: снижение шума в источнике – замена
технологических процессов, оборудования.
Организационные: регламентированные дополнительные
перерывы, отдых в шумоизолированном помещении.
Лечебно-профилактические: предварительные и периодические
медосмотры (осмотр ЛОР-врача, аудиометрия).
Противопоказания к работе в условиях шума – болезни органа
слуха, ЦНС, ГБ.
Средства индивидуальной защиты: беруши, противошумы,
каски, шлемы, защитные костюмы. Эти меры малоэффективны
(снижение шума только на 5-10 дБ) и применяются только при
невозможности снижения интенсивности шума в источнике и на
путях распространения.

11. Аудиометрия

НОРМАЛЬНАЯ АУДИОГРАММА

12. Аудиограмма при тугоухости

Степень
Порог, дБ
I
26 – 40
II
41 - 55
III
56 – 70
IV
71 – 90
Глухота
91 и более

13. Инфразвук

1. Физическая характеристика.
Инфразвук – акустические колебания с частотой ниже 16 Гц.
Источники возникновения те же, что и для шума.
Инфразвук – побочный «продукт» ряда технологических процессов.
Как правило, шум маскирует инфразвук (от городского транспорта).
Иногда напротив – воздействие инфразвука более выражено (в
металлургических процессах).
2. Биологическое действие инфразвука
Инфразвук вреден во всех случаях:
невидимые и неслышимые волны вызывают у человека
чувство глубокой подавленности и необъяснимого страха
(особенно опасен инфразвук с частотой около 8 Гц из-за его
возможного резонансного совпадения с -ритмами биотоков
мозга).

14. 2. Биологическое действие инфразвука

интенсивность
слабая
средняя
(110-150 дБ)
сильная
действие
действует на внутреннее ухо и вызывает
симптомы морской болезни,
внутренние расстройства органов
пищеварения и мозга с самыми различными
последствиями, обмороками, слабостью;
может вызывать слепоту
заставляет внутренние органы вибрировать,
вызывает их повреждение и даже остановку
сердца

15. 3. Гигиеническое нормирование

СН 2.2.4/2.1.8.583–96.
«Инфразвук на рабочих местах, в помещениях
жилых, общественных зданий и на территории
жилой застройки».
определяет классификацию, характеристики
и ПДУ инфразвука на рабочих местах, а также
методы и условия его контроля.

16. 4. Меры профилактики

Наиболее эффективным и практически единственным
средством борьбы с инфразвуком является его
снижение в источнике.
Существующие меры борьбы с шумом, как правило,
неэффективны для инфразвуковых колебаний.
1. Технологические: увеличение быстроходности
оборудования, глушения на путях распространения.
2. Лечебно-профилактические: предварительные и
периодические медосмотры.
3. Средства индивидуальной защиты: наушники,
защищающие ухо от сопутствующего шума.

17. Ультразвук

1. Физическая характеристика
Ультразвук – акустические колебания с частотой более 20 кГц.
Ультразвуковой диапазон (20 кГц – 1000 МГц) можно условно
разделить на
низкочастотный (20-100 кГц), распространяется воздушным и
контактным путем
высокочастотный (100 кГц – 1000 МГц), распространяется
только контактным путем.
Ультразвук оценивается по частоте колебаний и интенсивности.
В отличие от шума и инфразвука, ультразвук целенаправленно
генерируется и применяется в ряде технологических процессов –
дефектоскопии, осаждении суспензий, эхолокации, стерилизации, а
также в медицине (УЗИ и физиотерапия).

18. 2. Биологическое действие ультразвука

Биодействие ультразвука – локальное.
Эффект действия ультразвука зависит от его
интенсивности.
Ультразвук малой (до 1,5 Вт/см2) и средней (до 1,5 – 3 Вт/см2) (до 90
дБ) интенсивности вызывает в тканях положительные
биологические процессы, стимулирует кровообращение и обмен
веществ за счет являения кавитации.
Ультразвук большей интенсивности (до 3 – 10 Вт/см2, более 120 дБ)
оказывает вредное воздействие как на отдельные органы, так весь
организм.
Профзаболевание, возникающее от воздействия
ультразвука, - вегетативно-сенсорная полиневропатия
(ангионевроз) рук. Возникает после 2-3 лет работы.

19. 3. Гигиеническое нормирование

СанПиН 2.2.4/2.1.8.582 – 96
«Гигиенические требования при работе с источниками
воздушного и контактного ультразвука промышленного,
медицинского и бытового назначения».
ГОСТ 12.1.001 – 89
«Ультразвук. Общие требования безопасности».
ПДУ ультразвука в зонах контакта рук и других частей
тела оператора с рабочими органами приборов и установок
не должны превышать 110 дБ.

20. 4. Меры защиты

1. Технологические: разработка безопасной ультразвуковой
техники, снижение УЗ в источнике – снижение мощности
УЗ и повышение частоты – дальше от слуховой области;
дистанционное управление; защитные кожухи.
2. Организационные: соблюдение режима труда и отдыха,
запрет сверурочных работ.
3. Лечебно-профилактические: предварительные и
периодические медосмотры. Противопоказания к работе с
ультразвуком – болезни периферических нервов и сосудов.
4. Средства индивидуальной защиты: двуслойные перчатки.

21. Вибрация

Физическая характеристика.
1.
Вибрация – механические колебания, возникающие в
упругих телах под воздействием переменных сил.
Вибрация – физический фактор, действие которого
определяется передачей механической энергии от
источника колебания.
Частоты вибрации
1 – 20000 Гц.
Основные физические параметры,
характеризующие вибрацию
скорость
принята в качестве физического
критерия вибрации в нашей стране
ускорение
смещение

22. Классификация вибрации по способу передачи на тело и источнику возникновения

По способу
передачи
Общая
(через опорные
поверхности –
стопы и ягодицы)
Локальная
(через кисти)
Транспортная,
технологическая и
транспортнотехнологическая
Механизмы
вращательного, ударного
и ударно-вращательного
действия

23.

по частотному составу
(максимальный уровень в октавных полосах частот, Гц)
вибрация
локальная
общая
низкочастотная, Гц
8-16
1-4
среднечастотная, Гц
31,5 - 63
8 – 16
высокочастотная, Гц
125 - 1000
31,5 - 63
по характеру спектра
узкополосная,
широкополосная
по временным характеристикам
постоянная
непостоянная
(колеблющаяся, прерывистая, импульсная).

24. 2. Воздействие вибрации

Тело человека представляет собой сложную колебательную систему.
Резонанс – свойство человеческого тела колебаться синхронно с передаваемым извне
вибрационным воздействием, усиливать вибрацию и обостренно ощущать ее воздействие.
ПРИ РЕЗОНАНСНЫХ ЧАСТОТАХ ЧЕЛОВЕК
В НАИБОЛЬШЕЙ СТЕПЕНИ ЧУВСТВИТЕЛЕН
К ВОЗДЕЙСТВИЮ ВИБРАЦИИ
4-8 Гц и особенно 5 Гц
1-2 Гц
при вертикальных колебаниях;
при горизонтальных колебаниях
Резонансные механические колебания различных органов:
3-3,5 Гц
4-6 Гц
20-30 Гц
60-90 Гц
органы грудной и брюшной полостей;
тело в целом;
голова;
глаза.

25. Биодействие:

1.
2.
Резонансные механические колебания
различных органов. При этих частотах
интенсивная вибрация может привести к
травматизации позвоночника и костной ткани,
расстройству зрения.
Нервно-рефлекторные влияния за счет
возбуждения механорецепторов кожи и мышц,
возбуждение ЦНС и ВНС, изменение
сосудистого тонуса.

26. Профессиональное заболевание – вибрационная болезнь

Вибрационная болезнь от действия
локальной вибрации.
Проявляется сосудистыми (синдром
Рейно), нервными и костномышечными нарушениями кистей.
Вибрационная болезнь от
действия общей вибрации.
Проявляется сосудистыми
нарушениями нижних конечностей,
расстройствами деятельности ЦНС и
вегетативной нервной системы,
ускоренным развитием остеохондроза
позвоночника.
Общая вибрация в большей степени
влияет на ЦНС.

27. Клиническая картина вибрационной болезни

Объективные симптомы: цианоз и гипотермия кистей, легкая отечность
кончиков пальцев, повышенная потливость ладоней и пальцев.
Положительный «симптом белого пятна». Белые пятна, образующиеся на
ладони и пальцах вслед за крепким сжатием последних в кулак (в течение 5 с),
после распрямления их держатся дольше 10 с.
Положительный симптом Паля (исчезновение или асимметрия пульсации
лучевых артерий при быстром подъеме кверху рук больного).
Положительная проба Боголепова (одна рука больного поднята вверх, другая опущена; эта поза сохраняется в течение 30 с, затем обе руки по команде
вытягиваются горизонтально; разница в окраске кистей в норме сглаживается
в течение 15 с).
Положительная холодовая проба (побеление пальцев, сплошное или пятнами,
после опускания рук больного в воду при 10-12°С на 3 мин).
При капилляроскопии ногтевого ложа отмечается нарушение тонуса
капилляров, а также изменения проницаемости сосудов.

28. Сопутствующие факторы, усугубляющие действие вибрации на организм

чрезмерные мышечные нагрузки
шум высокой интенсивности
охлаждающий микроклимат
инфразвук

29. 3. Гигиеническое нормирование

СН 2.2.4/2.1.8.566–96
«Производственная вибрация, вибрация в помещениях
жилых и общественных зданиях».
СанПиН 2.2.2.540-96
«Гигиенические требования к ручным инструментам и
организации работ» – запрещает применение ручных
инструментов, генерирующих уровни вибрации более чем на 12
дБ превышающих ПДУ.
около 40 ГОСТов на отдельные виды оборудования и
правила измерений.
регламентируют ПДУ вибрации, меры по снижению вибрации,
ограничивают продолжительность контакта человека
с виброопасным оборудованием

30. 4. Меры защиты

1.
2.
3.
4.
Технологические: снижение вибрации в источнике,
виброизоляция источника вибрации (!), автоматизация
производства.
Организационные: защита временем – ротация рабочих в
бригаде.
Лечебно-профилактические: предварительные и
периодические медосмотры (осмотр врача-невролога).
Средства индивидуальной защиты:
упругодеформирующие материалы между источником
вибрации и руками, спецодежда, обувь, перчатки, коврики –
снижение интенсивности всего на 5-7 дБ.