ВИБРАЦИЯ, ПЕРЕДАЮЩАЯСЯ ЧЕРЕЗ РУКИ
Massimo Bovenzi
Производственные воздействия
Механическая вибрация, возникающая из силовых процессов или инструментов и поступающая в тело человека через пальцы или ладони рук, называется вибрацией, передающейся через руки. Часто используются синонимы для обозначения вибрации, передаваемой через руки: вибрация, предаваемая через руки и предплечья и местная или сегментальная вибрация. Силовые процессы и инструменты, которые подвергают руки операторов вибрации, широко распространены в нескольких промышленных областях. Производственное воздействие вибрации, передаваемой через руки, возникает при использовании ручных силовых инструментов, применяемых на производстве (например, ударные инструменты для обработки металла, шлифовальные станки и другие вращающиеся инструменты, пневматические гаечные ключи ударного действия), подземной добыче, горной промышленности и строительстве (например, бурильные молотки, отбойные молотки, пробоотборные молотки, виброуплотнители), сельском хозяйстве и лесной промышленности (например, цепные пилы, пилы для порубочных остатков, корообдирки) и в коммунальном хозяйстве (например, дорожные дробилки и бетоноломы, отбойные молотки, ручные шлифовальные станки). Вибрация, передаваемая через руки, может также исходить от вибрирующих рабочих мест, которые удерживаются руками оператора, например: станина шлифовального станка, а также от ручных вибрирующих регуляторов, как при работе с газонокосилкой или при управлении дорожные виброуплотнители. По отчетам, число лиц, подвергаемых производственной вибрации, передаваемой через руки, превышает 150, 000 в Нидерландах, 0,5 миллиона в Великобритании и 1,45 миллиона в Соединенных Штатах. Чрезмерное воздействие вибрации, передаваемой через руки, может вызывать заболевания кровеносных сосудов, нервов, мышц, костей и суставов верхних конечностей. Было подсчитано, что от 1,7 до 3,6% рабочих в европейских странах и Соединенных Штатах, подвергаются потенциально вредной вибрации, передаваемой через руки (Международный Сектор Исследований ISSA, 1989). Термин "синдром вибрации, передаваемой через руки и предплечья (ВПРП)" обычно используется для обозначения признаков и симптомов, связанных с вибрацией, передаваемой через руки, включая:
· Сосудистые расстройства
· Периферийные неврологические расстройства
· Повреждения костей и суставов
· Прочие расстройства (всего тела, центральной нервной системы)
Такие виды досуга, как езда на мотоцикле или использование домашних вибрирующих инструментов, могут подвергать руки вибрации с высокой амплитудой, но только чрезмерное каждодневное воздействие может вызвать проблемы, связанные со здоровьем (Гриффин, 1990).
Связь между профессиональным воздействием вибрации, передаваемой через руки и неблагоприятным воздействием на здоровье непроста. В таблице 50.3 показаны некоторые наиболее важные факторы, которые могут способствовать развитию повреждений верхних конечностей у рабочих, подвергаемых воздействию вибрации.
--------------------------------------------------------------------------------
Таблица 50.3 Некоторые потенциальные факторы вредного воздействия вибрации, передавающейся через руки
Характеристики вибрации
· Амплитуда (среднеквадратическое значение, пиковое состояние, взвешенная/не взвешенная)
· Частота (спектральные, доминантные частоты)
· Направление (оси x-, y-, z-)
Инструменты или процессы
· Конструкция инструментов (переносная, стационарная)
· Тип инструмента (ударный, вращающийся, ударно-вращающийся)
· Условия
· Эксплуатация
· Материал, используемый для работы
Условия воздействия
· Продолжительность (ежедневное, в течение всего года)
· Структура воздействия (непрерывная, прерывистая, с интервалами)
· Совокупная продолжительность воздействия
Условия окружающей среды
· Окружающая температура
· Воздушный поток
· Влажность
· Шум
· Динамическая ответная реакция системы пальцы-руки-предплечья
· Механическое сопротивление
· Излучательная способность
· Поглощаемая энергия
Индивидуальные характеристики
· Метод работы (сила сжатия, сила толкания, положение рук и предплечья, положение тела)
· Здоровье
· Обучение
· Навыки
· Использование перчаток
· Индивидуальная восприимчивость к повреждению
--------------------------------------------------------------------------------
Биодинамика
Можно допустить, что факторы, влияющие на передачу вибрации системе палец- рука -предплечье, играют некоторую роль в происхождении травмы на основе вибрации. передача вибрации зависит как от физических характеристик вибрации (амплитуда, частота, направление), так и от динамической реакции руки (Гриффин, 1990).
Излучательная способность и сопротивление
Экспериментальные данные указывают, что механическое поведение верхних конечностей человека, является сложным, так как сопротивление системы передачи через руки и предплечья вибрации, показывает вынужденное изменение амплитуды вибрации, частоты и направления, применяемой силы и положения руки и предплечья относительно оси раздражителя. На сопротивление также влияет конституция тела и структурные различия различных частей верхних конечностей (например, механическое сопротивление пальцев намного ниже, чем кисти руки). В общем, повышенные уровни вибрации и усиленное сжатие руки, приводят к повышенному сопротивлению. Однако обнаружено, что изменения сопротивления в большой степени зависят от частоты и направления стимула вибрации и различных источников и интро- и интер- изменяемости субъекта. Явление резонанса для системы передачи через пальцы, руки и плечо в диапазоне частоты от 80 до 300 Гц, наблюдалось в некоторых исследованиях.
Измерения передачи вибрации через плечо показали, что вибрация с пониженной частотой (<50 Гц) передается с незначительным ослаблением вдоль руки и предплечья. Ослабление в локтевом суставе зависит от положения плеча, так как передача вибрации имеет тенденцию к сокращению при увеличении угла сгибания в локтевом суставе. Для высоких частот (>50 Гц) передача вибрации прогрессивно возрастает по мере возрастания частоты в диапазоне от 150 до 200 Гц, наибольшее количество вибрационной энергии рассеивается в тканях руки и пальцев. Исходя из измерений излучательной способности, было сделано заключение о том, что в высокочастотном диапазоне вибрация может вызывать повреждения в мягких структурах пальцев и рук, в то время, как низкочастотная вибрация с высокой амплитудой (например, от ударных инструментов), может быть, связана с травмами запястья, локтя и плеча.
Факторы, влияющие на динамику пальцев и руки
Допускается, что неблагоприятные воздействия вибрации могут относиться к энергии, рассеиваемой в верхних конечностях. Поглощение энергии в большой степени зависит от связи системы палец -рука- плечо с источником вибрации. Изменения давления сжатия, статической силы и положения тела модифицируют динамическую реакцию пальца, руки и плеча, а также влияет на количество подаваемой и поглощаемой энергии. Например, давление сжатия имеет значительное влияние на поглощение энергии, и, в общем, чем сильнее сжатие руки, тем выше сила, передаваемая системе палец-рука- плечо. Данные о динамической реакции могут предоставлять соответствующую информацию для оценки потенциальной травмы от вибрации инструмента и для содействия в разработке противовибрационных устройств, таких как захваты для рук и перчатки.
Острые воздействия
Субъективный дискомфорт
Следующая часть документа