从物理学和生物学的观点看,人体是一个极复杂的系统,振动的作用不仅可以引起机械效应,引起生理和心理的效应才是更重要的。
人体接受振动后,振动波在组织内的传播,由于各组织的结构不同,传导的程度也不同,其大小顺序依次为骨、结缔组织、软骨、肌肉、腺组织和脑组织,40赫兹以上的振动波易为组织吸收,不易向远处传播;而低频振动波在人体内传播得较远。
局部振动和全身振动对人体的危害及其临床表现是明显不同的。
(1)局部振动对人体的不良影响。局部接触强烈振动主要是以手接触振动工具的方式为主,由于工作状态不同,振动可传给一侧或双侧手臂,有时可传到肩部。长期持续使用振动工具能引起末梢循环、末神经和关节肌肉运动系统的障碍,严重时可患局部振动病。
(2)全身振动对人体的不良影响。振动所产生的能量,能通过支承面作用于坐位或立位操作的人身上,引起一系列病变。
人体是一个弹性体,各器官都有它的固有频率,当外来振动的频率与人体某器官的固有频率一致时,会引起共振,因而对那个器官的影响也最大。全身受振的共振频率为3~14赫兹,在该种条件下全身受振作用最强。
接触强烈的全身振动可能导致内脏器官的损伤或位移,周围神经和血管功能的改变,可造成各种类型的、组织的、生物化学的改变,导致组织营养不良,如下肢疲劳、足部疼痛、皮肤温度降低、足背脉搏动减弱;女工可发生子宫下垂、自然流产及异常分娩率增加等情况。一般人可发生性机能下降、机体代谢增加等情况。振动加速度还可使人出现前庭功能障碍,导致内耳调节平衡功能失调,出现脸色苍白、恶心、呕吐、头疼头晕、出冷汗、心率和血压降低、呼吸浅表等症状。晕车晕船即属全身振动性疾病。全身振动还可造成腰椎损伤等运动系统的不良影响。
(3)振动病。振动病是法定职业病。振动病一般是对局部病而言,也称职业性振动性血管神经病、气锤病和振动性白指病等。
振动病主要是由于局部肢体(主要是手)长期接触强烈振动而引起的。长期受低频、大振幅的振动时,由于振动加速度的作用,可使植物神经功能紊乱,引起皮肤外周血管循环机能改变,长此以往,可出现一系列病理改变。早期可出现肢端感觉异常、振动感觉减退。前期手部症状为手疼、手麻、手凉、手胀、手掌多汗,多在夜间发生;其次为手颤、手僵、手无力,多在工作后发生,手指遇冷即出现缺血发白,严重时血管痉挛明显。X片可见骨及关节改变。如果下肢接触振动,以上症状出现在下肢。
振动的频率、振幅和加速度是振动作用于人体的主要因素,加速度增大,可使白指病增多。气温寒冷是促使振动致病的重要外界条件之一,体位和姿势、接触时间、个体差异、噪声、被加工部件的硬度、冲击力及紧张等因素也很重要。
振动病的预防措施
(1)个体防护。穿戴防振手套、防振鞋等个人防护用品,降低振动危害程度。其中最重要的是防止手指受冷。
(2)基础隔振。将振动设备的基础与基础支撑之间用减振材料(如软木、橡胶、泡沫乳胶等)、减振器(金属弹簧、橡胶减振器和减振垫等)隔振,减少振源的振动输出。在振源设备周围地层中设置隔振沟、板桩墙等隔振层,切断振波向外传播的途径。
(3)选用动平衡性能好、噪声低、振动小的设备。在设备上设置动平衡装置,安装减振手柄、减振支架、减振垫层、阻尼层;减轻手持振动工具的质量等。
(4)从工艺和技术上消除或减少振动源,是预防振动危害最根本的措施。如用油压机或水压机代替气锤,以电焊代替铆接等。