Влияние вибрации на организм
Вибрация, передающаяся на организм человека, вне зависимости от места контакта распространяется по всему телу. Этому способствует относительно хорошая проводимость механических колебаний тканями тела, особенно костной системой. По мере удаления от места приложения вибрации интенсивность ее обычно ослабевает. Однако при воздействии вибрации некоторых частот интенсивность ее может возрастать на определенных участках тела вследствие резонансных явлений, обусловленных наличием определенной собственной частоты колебаний разных частей тела. Например, колебания головы человека, стоящего на виброплатформе, значительно возрастают на частотах от 4 до 8 Гц и в диапазоне частот 20—30 Гц.
Характер изменений, возникающих под влиянием вибрации, передающейся на руки, находится в зависимости от спектрального состава ее. Преобладание высокочастотных составляющих в спектре обусловливает в качестве специфического раздражителя, развитие сосудистых нарушений, а также местных расстройств кожной чувствительности при незначительных изменениях мышечной системы. Наличие в спектре преимущественно низких частот в связи с микротравматизацией периферической нервной системы вызывает трофические нарушения и, кроме костно-суставной патологии, приводит, как правило, к изменениям в мышцах при отсутствии или слабой выраженности сосудистых нарушений.
Человек может воспринимать вибрацию любым участком тела с помощью специальных виброрецепторов. Наиболее высокой вибрационной чувствительностью, определяемой с помощью специального прибора (паллестезиометра), обладает кожа ладонной поверхности концевых фаланг пальцев рук. Наибольшая чувствительность наблюдается к вибрации с частотами 100—250 Гц, причем в дневное время чувствительность выражена в большей степени, чем утром и вечером. При воздействии вибрации преимущественно высокочастотного характера наблюдается снижение вибрационной чувствительности, особенно на частоте вибрационного раздражителя.
Средние геометрические частоты октавных полос, Гц | Допустимая колебательная скорость | |||
в вертикальном направлении | в горизонтальном направлении | |||
действующие значения, см/сек | уровни действующих значений, дБ | действующие значения, см/сек | уровни действующих значений, дБ | |
0,5 | 7,9 | 124 | 7,9 | 124 |
1 | 7,9 | 124 | 7,9 | 124 |
2 | 7,9 | 124 | 7,9 | 124 |
4 | 2,5 | 114 | 3,5 | 117 |
8 | 1.3 | 108 | 2,2 | 113 |
16 | 1,4 | 109 | 1,4 | 109 |
31,5 | 1.3 | 108 | 1,3 | 108 |
63 | 1,3 | 108 | 1,3 | 108 |
125 | 1,3 | 108 | 1,3 | 108 |
250 | 1,3 | 108 | 1,3 | 108 |
Под влиянием вибрации может существенно изменяться и болевая чувствительность, которую измеряют с помощью альгезиметра.
Воздействие вибрации может приводить к уменьшению и других видов кожной чувствительности — дискриминационной, тактильной, термической.
Следует отметить, что изменение вибрационной и тактильной чувствительности пальцев рук может наблюдаться не только под влиянием вибрации ручных инструментов, но и при воздействии вибрации рабочего места.
Одним из характерных признаков вибрационной болезни, возникающей под влиянием высокочастотной вибрации, передаваемой на руки, является изменение тонуса капилляров кожи. При этом возможны спазм или атония капилляров, а также оба этих состояния одновременно на разных участках капилляров.
О склонности капилляров к спазму судят по резкому побледнению кожи пальцев под влиянием 2—3-минутного контакта с холодной водой или куском льда. Об этом же может свидетельствовать и сохранение более 10 секунд бледности кожного покрова кисти на участке, подвергавшемся давлению в течение 5 секунд (симптом «белого пятна»).
Покраснение или цианоз кистей опущенных рук говорит о склонности капилляров к атонии. Иногда удается регистрировать понижение капиллярного давления в пальцах рук. Наблюдается снижение периферического сопротивления, часто устанавливают гипотонию, реже — гипертонию. Иногда в начальной стадии вибрационной болезни отмечается гипотония, сменяющаяся в выраженных случаях гипертонией. В связи с сосудистыми нарушениями нередко наблюдается гипотермия кожи.
Секреторные нарушения обычно выражаются в усиленной потливости, реже в сухости кожи ладоней.
Нарушение трофик и, возникающее преимущественно при воздействии низкочастотной вибрации, раньше всего проявляется в стертости кожного рисунка, утолщении и деформации ногтей, а иногда, наоборот, в истончении и уплощении их. Пальцы становятся малоподвижными, деформируются, ногтевые фаланги могут утолщаться, придавая пальцам вид «барабанных палочек».
В некоторых случаях вследствие поражения периферических двигательных волокон развивается атрофия мелких мышц кистей и плечевого пояса, уменьшается мышечная сила.
При работе с инструментами, генерирующими вибрации с превалированием низкочастотных составляющих в спектре, часто возникают изменения костно-суставного аппарата. В развитии этих поражении большое значение имеет величина отдачи инструмента — возвратного удара и противодействующего ему мышечного статического напряжения.
При воздействии вибрации эластичность суставных хрящей уменьшается вследствие длительного функционального перенапряжения их; вследствие этого суставы оказываются в меньшей Степени защищенными от механического воздействия. В результате травматизации в таких условиях часто развиваются асептические хондроостеонекрозы, которые поражают мелкие кости запястья (чаще всего полулунную кость) и эпифизы длинных трубчатых костей. В лучезапястном суставе и мелких суставах запястья развиваются явления деформирующего остеоартроза (рис. 32). При этом движения пальцев затруднены, контуры суставов сглажены. Возможно также поражение локтевого, плечевого и грудино-ключичных суставов, а также позвоночника (чаще в грудном отделе) в виде остеопороза и деформирующего спондилеза.
Рис. 32. Изменение костей кисти под влиянием вибрации.
Воздействие вибрации может способствовать также перипараартикулярному обызвествлению и окостенению. По данным некоторых исследователей, структурным нарушениям в костях предшествуют изменения минерального и ферментативного обмена.
Чаще всего поражаются суставы с правой стороны в связи с большей нагрузкой, приходящейся обычно на правую руку, однако возможны двусторонние поражения, особенно локтевого сустава. Иногда встречаются осложнения в виде компрессионного перелома при асептическом некрозе полулунной кости.
Некоторые изменения носят характер «профессиональных стигм», не оказывая влияния на функцию руки. Например, кистовидные образования и эностозы — Ограниченные участки уплотненной склерозированной кости.
Выраженность костно-суставных поражений в значительной мере зависит от стажа работы с виброинструментами и интенсивности воздействующей вибрации.
Условиями, способствующими развитию вибрационной патологии, являются охлаждение и шум. Длительный контакт с холодными металлическими частями различных инструментов, особенно охлажденными деталями пневмоинструментов из-за адиабатического расширения сжатого воздуха, охлаждающее действие струи отработанного воздуха на руки способствуют развитию спазма сосудов.
Большая выраженность вибрационной патологии наблюдается при одновременном с вибрацией воздействии шума, также оказывающего неблагоприятное влияние на центральную нервную и ряд других систем организма.
По клиническому течению различают начальную форму, средней тяжести и тяжелые формы вибрационной болезни, возникающей при воздействии вибрации на руки. Начальная форма характеризуется преимущественно субъективными явлениями (боль, парестезия), сопровождающимися нерезко выраженными сосудистыми нарушениями (гипотермия, умеренный акроцианоз, слабо положительная холодовая проба, симптом «белого пятна») и изменениями кожной чувствительности (гипоальгезия, повышение вибрационной чувствительности, сменяющееся ее понижением). Возможны небольшие трофические изменения мышц плечевого пояса.
При форме средней тяжести боли усиливаются, нарушения кожной чувствительности стойкие, четко выраженные, наблюдаются на всех пальцах и даже предплечье. Сосудистые изменения наряду с обшей тенденцией к спастическому состоянию проявляются в виде приступов спазма с побледнением пальцев («мертвые пальцы») и последующей синюшностью их вследствие пареза капилляров. Резко снижается температура кожи кистей, наблюдается гипергидроз. Снижается мышечная сила, развиваются костно-суставные поражения. Отмечаются общие явления в виде функционального расстройства центральной нервной системы астенического и астено-невротического характера.
Тяжелые формы вибрационной болезни имеют несколько видов. При сирингомиелоподобной форме нарушения кожной чувствительности распространяются на область плечевого пояса, а иногда и грудной клетки. Они могут иметь диссоциированный характер (относительное сохранение одних видов чувствительности при нарушении других) и сопровождаться атрофией мышц не только кистей, но и плечевого пояса.
Амиотрофическая форма, кроме типичных нарушений чувствительности, характеризуется постепенно прогрессирующей мышечной атрофией рук, а иногда ног и плечевого пояса, развитием парезов. Эти формы легко отличить от сходных заболеваний по отсутствию пирамидных симптомов.
К тяжелым случаям относят и выраженные церебро-сосудистые кризы, расстройства коронарного кровообращения вследствие генерализации сосудистых нарушений.
При наличии начальной стадии вибрационной болезни у квалифицированных рабочих наряду с лечением рекомендуется перевод их на 2 месяца на работу, не связанную с воздействием вибрации и охлаждения. Все изменения легкообратимы. При средней тяжести вибрационной болезни после лечения также необходимо временное отстранение их от работы, связанной с вибрацией и охлаждением. В случае малоэффективности этих мероприятий целесообразна перемена профессии с предоставлением профессиональной инвалидности на период переквалификации. Тяжелые формы вибрационной болезни, резко ограничивающие трудоспособность, всегда являются показанием к переводу работающих на профессиональную инвалидность III, а иногда и II группы. «Компенсированные» формы вибрационной болезни могут быть причиной отказа от профессии, связанной с воздействием вибрации в зависимости от частоты, выраженности и длительности приступов ангиоспазма; при этом физическое напряжение не противопоказано.
Клиническая картина заболевания, вызванная воздействием вибрации рабочего места, в значительной мере зависит от преобладания высоко- или низкочастотных составляющих в спектре ее.
Под влиянием вибрации рабочего места с преобладанием высоких частот в спектре вначале наблюдаются умеренно выраженные изменения периферических нервов и сосудов на ногах — нарушение чувствительности в стопах и голенях, тенденция к спазму капилляров пальцев стоп с понижением температуры кожи, цианоз, ослабление пульсации периферических сосудов, боли в ногах без четкой локализации или в икроножных мышцах, особенно при давлении, быстро развивающаяся усталость во время ходьбы. Кроме того, больные жалуются на легкое кратковременное головокружение, быструю утомляемость, периодически возникающую общую слабость, шум и чувство тяжести в голове.
При более выраженной форме заболевания превалируют симптомы, свидетельствующие о нарушении функции центральной нервной системы: приступы головокружения и стойкая головная боль, тремор пальцев рук, выраженная общая слабость. Возникает чувство непереносимости вибрации и вегетативная лабильность. Иногда наблюдается развитие поражений центральной нервной системы органического характера.
При воздействии вибрации рабочего места, характерной для транспортных средств с превалированием низких частот в спектре, наиболее характерны ишио-радикулиты как результат раздражения и сдавливания пояснично-крестцовых корешков вследствие травматизации костно-хрящевого и связочного аппарата позвоночника, что нередко обнаруживается рентгенографически. Возможно растяжение связок, на которых упруго подвешены внутренние органы, например желудок и женские половые органы и, как следствие этого — гастроптоз, опущение органов малого таза, нарушение менструальной функции, обострение хронических воспалительных заболеваний женской половой сферы.
В результате интенсивных колебаний желудка нарушается процесс переваривания пищи, наблюдается раздражение слизистой оболочки желудка и создаются условия для возникновения гастрита. Развитие гастрита связывают также с нарушением функции вегетативной нервной системы под влиянием вибрации с высокочастотными составляющими спектра. Иногда наблюдают признаки раздражения нервного «солнечного» сплетения — солярит с приступами острой боли в подложечной области.
Возможны также расстройства функции вестибулярного анализатора, являющегося специализированным рецептором, воспринимающим колебания преимущественно низких частот и регулирующим положение тела в пространстве. В связи с этим наблюдается нарушение устойчивости равновесия при вертикальном положении тела.