Вплив вібрації на організм людини

 При вивченні впливу вібрації на людину її тіло розглядають як складну динамічну систему. Чисельні дослідження показали, що ця динамічна система міняється в залежності від пози людини, її стану – розслабленості, напруженості і інших факторів. Для такої системи існують небезпечні, резонансні частоти, і якщо зовнішні сили впливають на людину з частотами, близькими чи рівними резонансним, то різко зростає амплітуда коливань як усього тіла, так і окремих його органів.

Для тіла людини в положенні сидячи резонанс настає при частоті 4…6 Гц, для голови 20…30 Гц, для очних яблук 60…90 Гц. При цих частотах інтенсивна вібрація може привести до травми хребта і кісткової тканини, порушення зору, у жінок викликати передчасні пологи.

Найбільш шкідливий вплив на організм людини надає вібрація, частота якої збігається з частотою власних коливань окремих органів, зразкові значення яких наступні (Гц): шлунок - 2 ... 3; нирки - 6 ... 8; серце - 4 ... 6 ; кишечник-2 ... 4; вестибулярний апарат - 0,5 .. Л, 3; очі - 40 ... 100 і т.д.
Вплив на мускульні рефлекси досягає 20 Гц; нагру ¬ женное масою оператора сидіння на тракторі має власну частоту вібрації 1,5 ... 1,8 Гц, а задні колеса трактора - 4 Гц.

Коливання викликають у тканинах організму перемінні механічні напруги. Зміни напруги уловлюються безліччю рецепторів і трансформуються в енергію біоелектричних і біохімічних процесів. Інформація про діючу на людину вібрацію сприймається особливим органом почуттів – вестибулярним апаратом.

Вестибулярний апарат розташовується в скроневій кістці черепа і складається з переддвір’я і напівкружних каналів, розташованих у взаємо перпендикулярних площинах. Вестибулярний апарат забезпечує аналіз положень і переміщень голови в просторі, активізацію тонусу м'язів і підтримку рівноваги тіла. У переддвір’ї і напівкружних каналах розташовані рецептори і ендолімфа (рідина, що заповнює канали і переддвір’я). При переміщенні тіла і рухах голови ендолімфа робить неоднаковий тиск на чуттєві клітки. Оскільки напівкружні канали розташовуються в трьох взаємо перпендикулярних площинах, то при будь-якім переміщенні тіла і голови збуджуються нервові клітки різних відділів вестибулярного апарата. Нервові волокна, що йдуть від рецепторів вестибулярного апарата, утворюють вестибулярний нерв, що приєднується до слухового нерва і направляється в головний мозок. У відповідній ділянці кори головного мозку в скроневій частині аналізуються сигнали від рецепторів вестибулярного апарата та приймається рішення щодо включення тих чи інших м’язів у роботу для відповідного розташування тіла відносно вектора дії гравітаційного поля.

Перезбудження рецепторів виражається в так називаній “повітряній” чи “морській” хворобах.

Якщо на людину діють вібрації широкого спектру, вестибулярний апарат може подавати у центральну нервову систему помилкову інформацію. Це зв'язано з особливостями гідродинамічного пристрою вестибулярного апарата, що не пристосувався в ході біологічної еволюції до функціонування в умовах високочастотних коливань. Така помилкова інформація викликає стан заколисування у деяких людей, дезорганізує роботу багатьох систем організму, що необхідно враховувати при професійній підготовці.

Вплив вібрації на організм людини визначається рівнем віброшвидкості і віброприскорення, діапазоном діючих частот, індивідуальними особливостями людини. За нульовий рівень віброшвидкості прийнята величина 5·10-8 м/с, а за нульовий рівень коливального прискорення − 3·10-4 м/с2, які розраховані по порогу чутливості організму.