Виробнича вібрація.

Вібрація відноситься до шкідливих чинників, що мають значну біологічну активність. Характер, глибина і спрямованість функціональних змін в організмі людини визначається силою впливу, ступенем і характером спектрального складу, кількістю поглинутої енергії і тривалістю вібраційного впливу.

Для більшості внутрішніх органів власні частоти лежать в діапазоні 6-9 Гц, резонанс голови відносно плечей має частоту 25-30 Гц.

У реакції організму на вібраційне навантаження важливу роль відіграють аналізатори: шкіряний, вестибулярний, руховий, для яких вібрація є адекватним подразником. Тривалий вплив вібрації у поєднанні з комплексом несприятливих виробничих чинників, може призвести до стійкого патологічного ушкодження організму і розвитку вібраційної хвороби.

Вібраційна хвороба - це комплекс патологічних змін у працюючих, які систематично підпадають під дію вібрації. Розрізняють форми вібраційної хвороби, що викликані локальною та загальною вібрацією.

Найбільш поширеною є вібраційна хвороба, зумовлена дією локальної вібрації. Основними ознаками вібраційної хвороби є раптові приступи побіління пальців, прояви ниючого, ломаючого, тягнучого болю у верхніх кінцівках, особливо вночі й під час відпочинку, які супроводжуються відчуттям холоду в кистях рук. Постійним симптомом вібраційної хвороби є розлади вібраційної, больової і температурної чутливості.

Загальна вібрація має негативний вплив на центральну і вегетативну нервову систему, призводить до змін серцево-судинної системи, обмінних процесів, вестибулярного апарату, спазм церебральних і периферійних судин. Унаслідок дії загальної вібрації на ЦНС може розвиватися церебральна форма вібраційної хвороби за дуже короткий відрізок часу (до 3 років). Окрім зазначеного загальна вібрація негативно впливає на статеву сферу. У чоловіків часто спостерігається імпотенція, а у жінок загострюються запальні процеси статевої сфери, порушуються менструальні функції.

Комбінована дія вібрації, у працівників з тривалими професійним стажем, призводить до виникнення невритів слухових нервів, зміни зі сторони ЦНС, особливо за наявності інтенсивного шуму, який є постійним супутником вібраційних процесів.

Ефективне лікування вібраційної хвороби можливе лише на ранній стадії, відновлюються порушені функції дуже повільно, а в особливо тяжких випадках, настають незворотні зміни, що призводять до часткової або повної втрати працездатності.

Нормування вібрації. Основними нормативними документами, що регламентують рівні вібрації, є ГОСТ 12.1.0.12-90 ССБТ "Вібраційна хвороба. Загальні вимоги" і ДСН 3.3.6-039-99 та ін.

Розрізняють гігієнічне та технічне нормування вібрації. Гігієнічне нормування регламентує санітарні умови праці з метою захисту людини від шкідливої дії вібрації.

Технічне нормування має на меті:

- знизити рівень шкідливої дії на організм людини;

- захистити машини, механізми, обладнання від вібраційного впливу, що може призвести до їх пошкодження.

Санітарними нормами і правилами регламентується гранично допустима величина вібрації, гранично допустима вага механізмів, гранично допустима сила ручного натискання, а також умови вимірювання нормованих величин.

Вага вібруючого обладнання, що утримується руками, має не перевищувати 10 кг, а зусилля натискування 20 кг.

СН 245-71 передбачають залежність нормованих величин від тривалості впливу вібрації протягом робочої зміни.

Вимірювання вібрації і співставлення із допустимими величинами діючих нормативних документів проводиться під час державних і заводських випробувань, а також під час контрольних випробувань після капітального ремонту. Після таких випробувань отримані результати заносять у паспорт машини.

Санітарними правилами встановлюються вимоги до мікрокліматичних умов, в яких відбувається вібрація. При роботі в приміщеннях температура повітря має бути не менше 16°С, відносна вологість 40-60 %, швидкість руху повітря не більше 0,3 м/с. Для періодичного обігрівання працівникам мають бути передбачені спеціальні приміщення з температурою повітря 22 °С.

Нині діє біля 40 державних стандартів, що регламентують технічні вимоги до вібраційних машин і обладнання, засобів віброзахисту, методів вимірювання і оцінки параметрів і ін.

Комплекс основних профілактичних заходів включає гігієнічне нормування; технічні засоби обмеження та зменшення вібрації; раціональні режими праці і відпочинку; лікувально-профілактичні заходи.

В житлових приміщеннях готелів вібрація від зовнішніх та внутрішніх джерел не повинна перевищувати величин, регламентованих СанПіН 1304.

3. Шум. Звук або шум виникає при механічних коливаннях у твердих, рідких та газоподібних середовищах. Звуки, що передаються будівельними конструкціями, називаються структурними, а ті що поширюються у повітряному середовищі, прийнято називати повітряним шумом.

Відстань, на яку протягом однієї секунди може розповсюджуватися хвильовий процес, називається швидкістю звуку (м/с). Швидкість поширення звукових хвиль залежить від пружних властивостей середовища, його щільності і температури. Основною характеристикою звукових хвиль є її частота, довжина хвилі та інтенсивність.

В будь-якому хвильовому процесі довжина хвилі (λ), поєднана такою залежністю з частотою (/) і швидкістю (с) звуку:

де λ - довжина хвилі, м;

с - швидкість звуку у повітряному середовищі 334 м/с, при температурі 20°С і нормальному атмосферному тиску; / - частота, Гц.

Людина може сприймати та аналізувати звуки у широкому діапазоні частот та інтенсивностей. Частотний діапазон звуків, що відчуває людське вухо, охоплює область частот від 16-20 Гц до 20 кГц.

Акустичні коливання, що лежать у зоні 16 Гц-20 кГц і сприймаються людиною з нормальним слуховим аналізатором, називають звуковими, а простір де вони розповсюджуються, звуковим полем.

Акустичні коливання з частотою меншою за 16 Гц називаються інфразвуковими, а вищою за 20 кГц - ультразвуковими. Ці звуки не викликають слухового відчуття, але мають шкідливу біологічну дію на організм людини.

Залежність рівня звуку від його частоти називається спектром шуму. Спектр шуму дає уяву про рівень звуку на відповідних частотах.

Згідно з санітарними нормами гігієнічна оцінка шуму класифікується за двома принципами:

- характером спектру;

- часовими характеристиками.

Характер спектру, залежно від того, на якій частоті максимум звукового тиску, може бути:

- низькочастотним (нижче 300 Гц);

- середньочастотним (300...800 Гц);

-  високочастотним (понад 800 Гц).

За часовими характеристиками шуми підрозділяють на :

- постійні, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюється в часі не більше ніж на 5 дБ (А);

- непостійні, рівень звуку яких за 8-годинний робочий день змінюється в часі понад 5 дБ (А).

За характером змін, що відбуваються в часі, шуми бувають стабільними і нестабільними.

Основними фізичними характеристиками звуку є: частота (Гц), звуковий тиск Р (Па), інтенсивність або сила звуку (Вт/м²), звукова потужність (Вт). Максимальна інтенсивність звуку, при якій вухо починає відчувати болючі відчуття, називається порогом болісного відчуття і дорівнює 102 Вт/м², а відповідний їй звуковий тиск Р = 2∙10^-5 Па.

У санітарно-гігієнічній практиці інтенсивність шуму характеризують за його рівнем (рівнем звуку), рівнями звукового тиску та еквівалентними рівнями звуку. Як одиницю інтенсивності шуму використовують бел - відносна величина, що вказує на кратність посилення звуку з точки зору його сприйняття при зміні фізичної сили звуку в 10 разів.

Рівень звуку (шуму) характеризується інтенсивністю постійного шуму за фізіологічно відкоректованою шкалою «А» шумоміра, що приблизно відповідає гучності звукового сигналу, який сприймається органом слуху людини. Інтенсивність шуму, виміряна за шкалою «А», називається рівнем звуку і позначається децибелами А (дБ А). Шумоміри обладнують також фільтрами Б, С і Д, що у різній мірі знижують інтенсивність низькочастотних сигналів.

Частотна характеристика шуму має важливе значення під час оцінки впливу шуму на організм, тому що звуки однакової інтенсивності, але різної частоти сприймаються неоднаково. Звуки високої частоти (до 4000 Гц) та однакової інтенсивності сприймаються людиною як більш гучні, отже, вони сильніше впливають на слуховий аналізатор. Тому гігієнічний норматив повинен враховувати також частотний спектр шуму.

У закордонній літературі нормативи рівнів шуму визначаються також у фонах. Один фон - це рівень гучності еталонного звуку частотою 1000 Гц з рівнем звукового тиску 1 дБ. Отже, для звуків частотою 1000 Гц інтенсивність, позначена у фонах і децибелах, кількісно збігається.

Вплив шуму на організм людини різноманітний і не обмежується впливом тільки на слуховий аналізатор. Розрізняють специфічний і неспецифічний вплив шуму на організм людини.

Специфічний вплив пов'язаний з порушенням функції слухового аналізатора, спричиненим тривалим спазмом судин звукосприймального апарату, що веде до порушення обмінних процесів. Наслідками цього є дегенеративні зміни в закінченнях завиткового нерва і клітинах спірального (кортієва) органу.

У розвитку професійної приглухуватості (невриту слухового нерва) розрізняють три стадії: 1) слухова адаптація - на кінець робочої зміни слуховий поріг зростає на 10-15 дБ, однак через 3-5 хв повертається до норми; 2) слухова втома - на кінець робочої зміни слуховий поріг зростає на 15 дБ, а час відновлення функції аналізатора зростає до 1 год; 3) прогресуюча приглухуватість - шум з рівнем більше 80 дБ досить швидко викликає зниження слуху і розвиток приглухуватості, первинні прояви яких зустрічаються у робітників зі стажем роботи до п'яти років.

Неспецифічний вплив шуму на організм людини пов'язаний із виникненням збудження у корі великого мозку, гіпоталамусі і спинному мозку. У корі великого мозку на початкових етапах впливу шуму розвивається позамежеве гальмування, яке виявляється порушеннями врівноваженості і рухливості процесів збудження та гальмування. На зміну цій фазі приходить виснаження нервових клітин, що характеризується дратливістю, емоційною неврівноваженістю, зниженням уваги, працездатності, погіршанням пам'яті. Збудження з гіпоталамусу надходить у гіпофіз, а потім у кіркову речовину надниркових залоз. Зворотна реакція організму реалізується за типом стресової реакції. При надходженні збудження у спинний мозок відбувається перехід його на центри вегетативної нервової системи, що спричинює зміни функцій багатьох внутрішніх органів.

Внаслідок тривалого впливу інтенсивного шуму розвивається шумова хвороба. Під шумовою хворобою розуміють загальне захворювання організму з переважним ураженням органа слуху, центральної нервової системи, системи кровообігу, травного каналу внаслідок тривалого впливу інтенсивного шуму.

Нормування шуму відбувається відповідно до ГОСТ 12.1.003-83. У стандарті наведена класифікація шуму за характером спектра (широкосмуговий і тональний), часової характеристики (постійний, непостійний) тощо, даються визначення шуму, що коливається в часі, перервного та імпульсного, вводяться критерії оцінки та норми шуму для робочих місць різних виробничих приміщень. Нормативи шуму диференціюють залежно від інтенсивності, частоти і характеру спектра, а також його часових коливань. Ця диференціація виявляється в тому, що до існуючих нормативів додаються численні поправки щодо характеру спектра шуму (нормативи на тональний або імпульсний шум знижуються на 5дБ), місцерозташування об'єкта (нормативи шуму для курортних районів зменшуються на 5 дБ, для існуючої забудови можуть бути збільшені на 5 дБ), часу (нормативи шуму з 7 до 23 год можуть бути збільшені до 10 дБ), тривалості впливу (якщо шум діє протягом 15 хв, норматив може бути збільшений до 13 дБ, 4 год - на 6 дБ).

Нормативні індекси ізоляції повітряного шуму і приведеного рівня ударного шуму для житлових, громадських і виробничих приміщень готелів слід приймати згідно з вимогами СНіП II-12.

Слід передбачати особливі заходи щодо захисту номерів і громадських приміщень від шуму з коридорів (шумозахисні двері, ущільнення в притулах, влаштування тамбурів або других дверей у передпокоях тощо) і від шуму та вібрації, що спричиняє механічне обладнання (влаштування амортизаторів, гнучких вставок, підвісок, плаваючих фундаментів тощо) згідно з вимогами ДСН 3.3.6-37, СанПіН 42-120-4948.

Рівні звукового тиску, еквівалентні та максимальні рівні звуку від зовнішніх та внутрішніх джерел шуму в житлових приміщеннях готелю повинні відповідати СанПіН 3077. Допустимі рівні шуму, що створюються в житлових приміщеннях готельних комплексів системами вентиляції та іншим інженерно-технічним обладнанням (ліфти, насоси, електродвигуни, трансформатори тощо), необхідно приймати на 5 дБА нижче (поправка мінус 5 дБА) відповідних гігієнічних нормативів для нічного часу доби.

Допустимі рівні шуму в житлових приміщеннях від зовнішніх джерел повинні бути відповідно до вимог СанПіН 3077 при дотриманні гігієнічних нормативів повітрообміну згідно зі СНіП 2.04.05.

Інфразвук (частота коливань до 20 Гц) дуже впливає на функції внутрішніх органів через те, що його частота може співпадати з частотою коливань внутрішніх органів і тим самим впливати на останню.

Інфразвук з частотою 8 Гц найнебезпечніший для людини тому, що при достатній інтенсивності такого шуму можливий його вплив на а-ритм біострумів мозку. При частоті 1-3 Гц можлива киснева недостатність через порушення ритму дихання, при 5-9 Гц з'являються хворобливі відчуття у грудній клітці і нижніх ділянках живота. Допустимими рівнями інфразвуку для середньогеометричних частот 2, 4, 8 і 16 Гц є 100 дБ, для 31,5 Гц - 103 дБ.

Ультразвук. Ультразвук має єдину природу зі звуком та однакові фізико-гігієнічні характеристики, а відтак оцінюється за частотою коливань та інтенсивністю. Специфіка ультразвуку полягає в тому, що він поширюється спрямованими пучками, через велику частоту та малу довжину хвиль, створює великий ультразвуковий тиск.

Одиницею вимірювання інтенсивності ультразвуку є Вт/см². У гігієнічній практиці інтенсивність ультразвуку (рівень ультразвукового тиску) оцінюється у відносних одиницях - дБ.

Біологічна дія ультразвуку (частота коливань більше ніж 20 000 Гц) обумовлена його механічним, тепловим і фізико-хімічним впливом. Звуковий тиск в ультразвуковій хвилі може змінюватися у межах ±303,9 кПа (3 атм). Від'ємний тиск спричинює виникнення всередині тканинної рідини порожнин, або розривів, що називається кавітацією. Кавітація призводить до деполяризації і деструкції молекул, спричинює їх іонізацію, що активує хімічні реакції, сприяє нормалізації та прискоренню обміну речовин.

Теплова дія ультразвуку пов'язана в основному з поглинанням акустичної енергії. Тепловий ефект, спричинений ультразвуком, може бути дуже сильним: при інтенсивності ультразвуку 4 Вт/см² і тривалості впливу 20 с температура тканин на глибині 2-5 см підвищується на 5-6 °С. Ефект впливу ультразвуку залежить від його інтенсивності. Ультразвук малої (до 1,5 Вт/см²) та середньої (1,5-3 Вт/см²) інтенсивності спричинює в тканинах позитивні біологічні ефекти, стимулює хід нормальних фізіологічних процесів. Така властивість ультразвуку використовується в клініці при лікуванні з приводу хронічного радикуліту, поліневриту, різних ускладнень після пошкодження суглобів, зв'язок і сухожилків.

Ультразвук значної інтенсивності (3-10 Вт/см²) має шкідливий вплив як на окремі органи, так і на організм у цілому. При місцевому впливі спостерігається ураження периферичної нервової та кровоносної систем (вегетативний поліневрит, парез пальців кистей, передпліччя).

Рівень ультразвуку з частотою більше ніж 20 000 Гц не повинен перевищувати 110 дБ.

Заходи боротьби з шумом поділяються на дві групи:

- колективні;

- індивідуальні.

Відносно джерела шуму профілактичні засоби поділяються на такі, що:

- знижують рівень шуму у джерелі його виникнення;

- зменшують шум на шляху його розповсюдження.

За способом реалізації методи і засоби профілактики шумової патології поділяються на:

- акустичні — це звукопоглинання і звукоізоляція;

- архітектурно-планувальні;

- організаційно-технічні.

Нормою виробничого шуму є рівень звуку до 85 дБ.