勞動衛(wèi)生與職業(yè)病學(xué)第五章(3)振動

第三節(jié)振動與振動病Vibrationandvibrationdiseases一、振動及其物理參數(shù)1.振動的概念

振動（vibration）是指一個質(zhì)點或物體在外力作用下沿直線或弧線圍繞于一平衡位置來回重復(fù)的運動。長期接觸生產(chǎn)性振動可對機體產(chǎn)生不良影響。2.振動的物理量（1）振動頻率：單位時間內(nèi)物體振動的次數(shù)單位：Hz（2）位移（displacement）：物體離開平衡位置的瞬時距離。單位：mm。（3）速度（velosity）：單位時間內(nèi)位移變化的量。單位：m/s。2.振動的物理量

（4）加速度（acceleration）：單位時間內(nèi)速度變化的量。單位：m/s2。

加速度可用峰值、峰峰值、平均值、有效值表示

有效值（rms）=π÷（22）×平均值

=1÷2×峰值

各參量中以加速度反映振動對人體作用的關(guān)系最密切，以有效值與振動能量的關(guān)系最大。

2.振動的物理量（5）振動級（vibrationaccelerationlevel,VAL)VAL=20lg(a有效/a0)dB(A)a0:振動加速度基準(zhǔn)值（10-5m/s2)a有效：所測振動加速度有效值（m/s2）二、振動的評價參量1.振動頻譜

振動頻譜：將按照頻帶大小測得的振動強度（加速度有效值）數(shù)值排列起來組成的圖形。常用的有：

1/3倍頻帶，中心頻率6.3-1250Hz。

1/1倍頻帶，中心頻率8-1000Hz。

表151/3倍頻帶振動頻率計權(quán)系數(shù)（Ki值)中心頻率(Hz)Ki值中心頻率(Hz)Ki值中心頻率(Hz)Ki值6.31.00400.4002500.0638.01.00500.3003150.05010.01.00630.2504000.04012.51.00800.2005000.03016.01.001000.1606300.02520.00.801250.1258000.02025.00.631600.10010000.01631.50.502000.08012500.01252.共振頻率

共振頻率（naturalfrequency）：外界激發(fā)的頻率與物體的固有頻率相一致時，致振動強度加大（共振），物體發(fā)生共振，則物體的固有頻率稱為共振頻率。

物體在外力的激發(fā)下，可產(chǎn)生一定頻率的振動，該頻率稱為物體的固有頻率。表16人體不同部位或器官的共振頻率部位或器官共振頻率(Hz)部位或器官共振頻率(Hz)頭部2-30前臂16-30眼部30-80腹腔10-12上下頜6-8脊柱10-12肩部4-5下肢2-20胸腔4-8神經(jīng)系統(tǒng)250

3.4小時等能量頻率計權(quán)加速度有效值

[ahw（4）]（1）日測量時間不是4小時

ahw（4）=（T/4）×ahw（T）

ahw(4)—4小時等能量頻率計權(quán)加速度有效值

T—日接振時間（小時）

3.4小時等能量頻率計權(quán)加速度有效值

[ahw（4）]

（2）一個工作日總接振時間不是4hAhw(4)=1/4∫ahw(t)2dt（3）一個工作日作業(yè)中總接振量由幾段不同的計權(quán)加速度組成

n

ahw(T)=1/TΣ[ahw(ti)2×ti]i=13.4小時等能量頻率計權(quán)加速度有效值[ahw（4）]

n

ahw=Σ(Ki?ahi)2i=1

ahw—手傳振動頻率計權(quán)加速度有效值

n—頻帶數(shù)

Ki—第i頻帶的計權(quán)系數(shù)

ahi—第i頻帶加速度有效值四、振動的分類與接觸機會1.振動的分類

根據(jù)振動作用于人體的部位和傳導(dǎo)方式，可將生產(chǎn)性振動相對分為局部振動和全身振動(wholebodyvibration)。這兩種振動無論是對機體的危害還是防治措施方面都迥然不同。（1）局部振動

局部振動（localvibration或segmentalvibration），又稱手臂振動（hand-armvibration）：是指手部接觸振動工具、機械或加工部件，振動通過手臂傳導(dǎo)至全身。

(2)全身振動

全身振動是指工作地點或座椅的振動，人體足部或臀部接觸振動，通過下肢軀干傳導(dǎo)至全身。2.振動的接觸機會

（1）局部振動：常見于使用風(fēng)動工具（風(fēng)鏟、風(fēng)鎬、風(fēng)鉆、氣錘、鑿巖機、搗固機、鉚釘機等）、電動工具（電鉆、電鋸、電刨等）、高速旋轉(zhuǎn)工具（砂輪機、拋光機等）的作業(yè)。

工人使用風(fēng)鉆作業(yè)

煤礦工人使用風(fēng)鉆打眼工人使用砂輪機打磨工件2.振動的接觸機會

(2)全身振動①交通工具（汽車、火車、船舶、飛機、拖拉機、收割機等）上的作業(yè)；②作業(yè)臺（鉆井平臺、振動篩操作臺、采礦船等）上的作業(yè)。

交通工具上的作業(yè)左1海上鉆井平臺右上振動篩右下采礦船正在運回水晶五、振動對機體的影響概述

全身振動可以對全身各系統(tǒng)產(chǎn)生影響，甚至是暈動病，又稱暈車病。局部振動長期作用于人體，可以引起手臂振動病，是我國法定職業(yè)病。

1.振動的主觀感受振動皮膚/深部組織振動感受器

(機械感受器)動作電位傳入神經(jīng)中樞傳出神經(jīng)振動覺

一定范圍內(nèi)，感受器動作電位與振動強度成正比；長期、過量接觸振動感受器敏感性、振動覺閾值、振動覺。2.振動對機體的效應(yīng)及作用（1）效應(yīng)：機械效應(yīng)、生理和心理效應(yīng)（2）作用：有益作用、不良作用①有益作用肌肉活動能力增強；解除疲勞；減輕疼痛；促進代謝；改善組織營養(yǎng)；加速傷口恢復(fù)②不良影響、疾?。捍髲姸取㈤L時間3.全身振動對機體的影響

（1）對感覺及神經(jīng)系統(tǒng)等的影響振動——不舒適——疲勞、頭暈、焦慮、嗜睡；大強度——難受——內(nèi)臟移位/機械性損傷。3.全身振動對機體的影響

（2）對心血管系統(tǒng)的影響振動——交感神經(jīng)緊張——血壓升高、脈搏加快、CO、脈壓——心肌局部缺血3.全身振動對機體的影響（3）對消化系統(tǒng)的影響胃酸分泌、胃蠕動抑制——胃腸道和腹內(nèi)壓——胃腸道疾患。3.全身振動對機體的影響（4）對肌肉骨骼系統(tǒng)的影響使用重型車輛或拖拉機的駕駛員，X線檢查胸椎和腰椎出現(xiàn)早期退行性改變、椎間盤脫出癥的發(fā)病率高于一般人群。

全身振動伴長時間的強制體位是導(dǎo)致骨骼肌疲勞的主要原因。3.全身振動對機體的影響（5）對女性生殖機能的影響女性——經(jīng)期延長、經(jīng)血過多、痛經(jīng)3.全身振動對機體的影響

（6）對作業(yè)效率的影響振動通過直接的機械作用或?qū)NS產(chǎn)生影響，使姿勢平衡和空間定向發(fā)生障礙，外界物體不能在視網(wǎng)膜形成穩(wěn)定的圖像，發(fā)生視物模糊，視覺分辨力下降，動作的準(zhǔn)確性降低。最終導(dǎo)致注意力分散、反應(yīng)速度下降、疲勞、作業(yè)能力下降。3.全身振動對機體的影響（7）運動病低頻率、大振幅的全身振動可引起運動?。╩otionsickness)，臨床表現(xiàn)為：眩暈、面色蒼白、出冷汗、惡心、嘔吐等。由振動刺激前庭器官所致。預(yù)后一般良好，脫離振動環(huán)境后經(jīng)適當(dāng)休息可以緩解，必要時給予抗組胺或抗膽堿類藥物如乘暈寧、氫溴酸東莨菪堿。4.局部振動對機體的影響

（1）對神經(jīng)系統(tǒng)的影響

接觸較強振動可導(dǎo)致條件反射抑制、潛伏期延長、神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢、肢端感覺障礙包括感覺遲鈍、痛覺減退等。PE：神經(jīng)傳導(dǎo)速度減慢、反應(yīng)時間延長。

對植物神經(jīng)功能的影響表現(xiàn)為組織營養(yǎng)障礙，手掌多汗等。

表17不同接振劑量(米.年/秒2)末梢神經(jīng)機能比較

接振劑量(×102)檢查手數(shù)兩點分辨力陽性數(shù)%深度覺陽性數(shù)%痛覺陽性數(shù)%<27222.783548.6122.782-3428.82*2367.651029.41*4-1421.73*△857.14642.86*▲6-10770.00*△★990.00*△★880.00*△★與<2組比，*P<0.01;與2-組比，△P<0.05,▲P<0.01;與4-組比，★P<0.014.局部振動對機體的影響

（2）對外周血管的影響

振動可導(dǎo)致外周循環(huán)功能改變，外周血管發(fā)生痙攣，表現(xiàn)為皮膚溫度降低，冷水負荷試驗時皮溫恢復(fù)時間延長，出現(xiàn)典型的雷諾氏現(xiàn)象。4.局部振動對機體的影響

(3)骨關(guān)節(jié)及肌肉損害

振幅大、沖擊力強的振動可引起骨、關(guān)節(jié)損害，主要改變?yōu)槭?、腕、肘、肩關(guān)節(jié)脫鈣，局限性骨質(zhì)增生，骨關(guān)節(jié)病，骨島形成，囊樣變等。

可出現(xiàn)手部肌肉萎縮，掌攣縮病。4.局部振動對機體的影響（4）其他損害引起聽力下降消化系統(tǒng)：胃疾患患病率增加內(nèi)分泌系統(tǒng)：甲狀腺功能低下、兒茶酚胺增多緩激肽含量減少、免疫系統(tǒng)的功能：α2球蛋白、γ球蛋白IgM含量增高。六、手臂振動病1.概述

手臂振動?。╤and-armvibrationdisease）：是長期從事手傳振動作業(yè)而引起的以手部末梢循環(huán)和/或手臂障礙為主的疾病，并能引起手臂骨關(guān)節(jié)-肌肉的損傷。其典型表現(xiàn)為振動性白指（vibration-inducedwhitefinger，VWF）。1.概述vibrationwhitefinger（英國）vibrationdisease（前蘇聯(lián)）白蠟?。ㄈ毡荆忮N病、職業(yè)性雷諾氏現(xiàn)象、血管神經(jīng)癥、手臂振動綜合征、局部振動病、手臂振動病。2.臨床表現(xiàn)（1）早期主訴：多手部癥狀和類神經(jīng)癥。

手部的癥狀是麻、痛、脹、涼、汗、僵、顫。多汗一般在手掌，麻、痛多在夜間發(fā)作，影響睡眠。

類神經(jīng)癥多表現(xiàn)為頭痛、頭暈、失眠、乏力、心悸、記憶力減退及記憶力不集中等。

植物神經(jīng)功能紊亂表現(xiàn)。表18接振組與對照組手部癥狀比較癥狀接振組例數(shù)陽性數(shù)%對照組例數(shù)陽性數(shù)%白指1593723.27*4800.00手麻1598754.72*4824.17手痛1592716.98*4812.08手僵15963.77*4800.00手脹1592012.58*4800.00痙攣1592716.98*4800.00震顫1592516.35*4800.00多汗1593119.50*4836.25手涼1592515.72*4812.08冷過敏159159.43*4800.00持物易掉159138.18*4800.00與對照組比，*P<0.01表19接振組與對照組全身癥狀與體征比較癥狀體征接振組例數(shù)陽性數(shù)%對照組例數(shù)陽性數(shù)%頭昏1596238.99*48816.67失眠1592327.04*4848.33心悸1596138.36**4812.08耳鳴1597547.17**4824.16聽力下降1595534.59**4812.08乏力1595333.33**4800.00多夢1591811.32*4836.25加以力下降159159.43**

4800.00與對照組比，*P<0.05,**P<0.012.臨床表現(xiàn)

（2）體征振動覺、痛覺閾值升高皮膚溫度降低、冷水試驗復(fù)溫時間延長指端甲皺血管襻數(shù)目減少、變形、消失前臂感覺和運動神傳導(dǎo)速度減慢肌電圖檢查可見神經(jīng)源性損害表20不同冷試時間工人左手無名指復(fù)溫(%)實驗結(jié)果時間(min)接振白指組接振非白指組對照組≤50*1.69*4.176-23.5032.2020.8311-55.8861.0262.5016-79.4179.6677.0821-85.2983.4179.1726-91.1888.9881.2531-8.8211.0218.75與對照組比，*P<0.01正常甲皺微循環(huán)圖像微循環(huán)儀組別檢查指數(shù)異常數(shù)異常率(%)接振組134993169.01*對照組32911133.74表21接振組與對照組甲皺微循環(huán)結(jié)果比較與對照組比，*P<0.012.臨床表現(xiàn)

（3）X線檢查：指關(guān)節(jié)變形，指骨、掌骨、腕骨、肘、肩關(guān)節(jié)可見骨質(zhì)增生、形成骨島、骨皮質(zhì)增厚、骨刺形成、骨皮質(zhì)變薄、骨腔變大、囊樣變。反沖力大的振動可引起無菌性壞死。正常指關(guān)節(jié)圖像2.臨床表現(xiàn)

（4）振動性白指

是診斷本病的主要臨床依據(jù)，其發(fā)作有一過性和時相性特點，是在受冷后，患指出現(xiàn)麻、脹、痛，并由灰白變蒼白，由遠端向近端發(fā)展，界限分明，可持續(xù)數(shù)分鐘至數(shù)十分鐘，再逐漸由蒼白變潮紅，恢復(fù)至常色。

白指常見部位是食指、中指和無名指的遠端指節(jié)，嚴重者可累及近端指節(jié)，以至全手變白，故有“死指”、“死手”之稱。正常手部顏色雷諾氏綜合征手部振動性白指3.診斷和分級（1）診斷原則具有長期從事手臂振動作業(yè)的職業(yè)史出現(xiàn)手臂振動病的主要癥狀和體征結(jié)合末梢循環(huán)和周圍神經(jīng)功能檢查參考作業(yè)環(huán)境的勞動衛(wèi)生學(xué)調(diào)查資料進行綜合分析，并排除其他病因所致類似疾病，方可診斷。3.診斷和分級（2）診斷分級①觀察對象：具有長期從事手傳振動作業(yè)的職業(yè)史，出現(xiàn)手麻、脹、痛、手掌多汗、手臂無力和手指關(guān)節(jié)疼癥狀，并具有下列表現(xiàn)之一者：☆手部冷水復(fù)溫試驗復(fù)溫時間延長或復(fù)溫率降低?！?/p>

指端振動覺和手指痛覺減退。3.診斷和分級②

輕度手臂振動病具有下列表現(xiàn)之一者：★白指發(fā)作累及手指的指尖部位，未超出遠端指節(jié)的范圍，遇冷時偶爾發(fā)作?！锸植客从X、振動覺明顯減退或手指關(guān)節(jié)腫脹、變形，經(jīng)神經(jīng)—肌電圖檢查出現(xiàn)神經(jīng)傳導(dǎo)速度或遠端潛伏時延長。3.診斷和分級③中度手臂振動病具有下列表現(xiàn)之一者：★白指發(fā)作累及手指的遠端指節(jié)和中間指節(jié)（偶見近端指節(jié)），常在冬季發(fā)作★手部肌肉輕度萎縮，神經(jīng)—肌電圖檢查出現(xiàn)神經(jīng)源損害3.診斷和分級④重度手臂振動病★白指發(fā)作累及多手指的所有指節(jié)，甚至累及全手，經(jīng)常發(fā)作，嚴重者可出現(xiàn)指端壞疽?！锸植考∪饷黠@萎縮或出現(xiàn)“鷹爪樣”手部畸形，嚴重影響手部功能。4.發(fā)病機理

（1）血管反應(yīng)機制

手部振動和握持工具局部組織壓力內(nèi)皮細胞釋放收縮因子局部血管收縮內(nèi)皮損傷血管內(nèi)膜增厚、官腔狹窄甚至阻塞。內(nèi)皮細胞釋放松弛因子血管舒張的反應(yīng)性抗血小板凝聚功能局部血管阻塞。

4.發(fā)病機理

（2）神經(jīng)調(diào)節(jié)機制

振動刺激可通過軀體感覺—交感神經(jīng)反射使手指血管運動神經(jīng)原興奮性增強，使血管平滑肌細胞對去甲腎上素反應(yīng)增強。

振動板層小體交感神經(jīng)系統(tǒng)平滑肌收縮4.發(fā)病機理（3）激素調(diào)節(jié)機制振動損傷了存在于血管平滑肌中的腎上腺素能受體，導(dǎo)致血管舒張功能減退。此外，動靜脈吻合中的β—腎上腺素能血管舒張機制也可受損，進而使血管對寒冷的擴張反應(yīng)降低。5.治療和處理原則

（1）治療基本原則是根據(jù)病情進行綜合治療。擴張血管、營養(yǎng)神經(jīng)、改善微循環(huán)。（2）處理觀察對象一般不需調(diào)離振動作業(yè)，應(yīng)每年復(fù)查一次，密切觀察病情變化。

5.治療和處理原則

輕度手臂振動病調(diào)離接觸手傳振動的作業(yè)，進行適當(dāng)治療，并根據(jù)情況安排其他工作。中度和重度手臂振動病必須調(diào)離振動作業(yè)，積極進行治療。如需做勞動能力鑒定，參照《職工工傷與職業(yè)病致殘程度鑒定》（GB/T16180）。七、影響振動對機體作用的因素1.振動的頻率和強度

（1）振動的頻率

人體能感受到的振動頻率范圍1-1500Hz，對低頻率(20Hz以下)振動，人體以振搖和撞擊而感受，對高頻振動則以疼痛甚至燒灼感而感受。

<1Hz：的振動-運動病,如:暈車暈船等

1-30Hz：主要引起骨和關(guān)節(jié)改變

30-300Hz：主要引起末梢血管改變、神經(jīng)功能的損害

>300Hz：引起血管神經(jīng)癥

2.振動加速度、接振時間表22振動加速度、接觸時間與振動性白指檢出率的關(guān)系工種工具種類調(diào)查人數(shù)白指例數(shù)白指(%)加速度(m/s2)接振時間(h)年接振時間(d)油鋸手油鋸南3584913.6914.582.3234油鋸北232198.1915.202.5125清鏟工風(fēng)鏟361184.999.041.7240鑿巖工鑿巖機379297.6517.232.3250鉚工鉚釘機11365.316.161.2240磨工臺式砂輪2324921.1241.472.5300

3.體位和操作方式

振動的方向不同，人體的感受也不同，如垂直振動比水平振動對人體的影響大，在評價振動時應(yīng)對振源做三軸向的測量取其最大值。3.體位和操作方式4.環(huán)境溫度和噪聲5.工具重量和被加工件的硬度氣溫(℃)受檢人數(shù)誘發(fā)白指例數(shù)誘發(fā)率(%)3-4372156.81528414.3合計652538.5表23氣溫對白指誘發(fā)率的影響6.個體因素

據(jù)研究，男女性別之間末梢循環(huán)機能有所不同，常溫