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振动对人体健康的的危害

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振动是产生噪声的根源,而振动对人本身也具有很大的危害。如人长期处于强的振动下,会造成机体的损伤,引起各种病症,而且振动还会损坏机械设备和建筑结构,甚至导致机体破裂、建筑结构倒塌等。
根据振动作用于人体的部位,一般分为全身振动和局部振动。如坐车、乘船可出现晕车、晕船现象,即属于全身振动;由于使用锯、凿岩机、砂轮等振动工具而引起的手指麻木、疼痛等症状,即属于局部振动,但有时两者对机体的影响很难严格区分。
一般造成公害的振动是频率为1~90Hz的全身振动,多数振动度为60~80dB。危害范围多数在离振源100m之内。
1.振动对人体的影响
振动对人体的影响与振动的频率、振幅或加速度、受振动作用的时间以及人的体 位等方面的因素有关。
(1)振动的频率对人体的影响。人体是一个弹性体,骨骼接近一般固体,但比较脆;肌肉比较柔软。人体有不少的空腔和弹性系统。振动的频率对人体的主观影响通常起主导作用。因为身体各部分器官都有其固有频率,当外来的振动频率与人体上某一部分器官固有频率一致时,会引起那部分器官共振,因而对那部分器官影响也最大。
在低频和低振级的情况下,若把人体看作一个机械系统,可简化为图10-20所示的等效机械系统。图中是按线性的集中参数考虑近似简化的。
人体各部位的共振频率,全身为6Hz,腹腔为8Hz,胸腔为2~12 Hz,头部为17~25Hz。人体系统对振动的效应,最主要的部件是“胸—腹”系统。而“胸—腹”系统对频率为3~8Hz的振动有明显的共振响应。所以频率为3~8Hz的振动对人体影响和危害最大。在频率为60~90Hz范围的振动,人体感到扰动,是由于眼球共振。在100~200Hz范围内,还发现“下颚—头盖骨”系统有共振响应。
(2)振动的振幅或加速度对人体的影响。振动对人体的影响,常因振幅或加速度的不同而表现出不同的效应。当振动频率较高时,振幅起主要作用,比如作用于全身的振动在频率为40~102Hz时,一旦振幅达0.05~1.3mm,便对全身起有害作用。高频振动主要对人体各组织的神经末稍发生作用,引起末梢血管痉挛的最低频率是35Hz。   
当振动频率较低时,则振动加速度起主要作用。试验表明,人体处于匀速运动状态下是无感觉的,而且匀速运动的速度大小对人体也不产生任何影响。例如地球基本是处于匀速运动的(赤道上的自转速度为46.3m/s,地球平均公转速度为29,800m/s),人类生存在地球上,并没感觉到地球的运动。人处在变速运动状态时,就会受到影响。
对于全身振动,加速度在0.00036~0.002g(1g=9.8m/s2)范围内,人体刚刚能感觉到,这称“振动感觉阈”。对于15~2OHz范围的振动,加速度在0.05g以下不至造成有害影响。随着振动加速度的增大,会引起前庭装置反应和使内脏、血液产生位移。
在运动减速或撞击时,时间极短,人体可忍受的加速度比上述值大得多。在承受向上运动时,如持续时间不超过0.1s,人体直立向上运动时能忍受(不受伤害)的加速为16g,而向下运动时为10g,横向则为40g。如果加速度值超过这一数值,便会造成皮肉青肿、骨折、器官破裂、脑振荡等损伤。
(3)振动时间对人体的影响。在振动作用下的时间越长,对人体的影响就越大。短期适量的振动,不但没有害处,有时还起良好的作用,如电子按 摩器等可用来消除身体疲劳,增加肌肉力量,恢复组织的营养,提高新陈代谢等。因此,评价一种振动对人体是否有危害,必须考虑人体暴露在振动下的时间长短才行。
(4)振动对不同体 位人体的影响。立位时对垂直振动比较敏感,而卧位时对水平振动比较敏感。人的神经组织和骨胳都是振动的良好传导体。头部受振动能引起嗜眠。
2. 振动危害在临床上的反应
人体长期暴露在强振动之下,会在神经系统、心血管系统、骨骼和听觉等方面发生病症。
(1)振动对神经系统的影响。振动对人体的影响,较早地表现在神经系统:①大脑皮层机能减弱,如出现脑电图异常,条件反射潜伏期及运动时值延长;② 脊髓中枢受影响,可出现膝反射亢进或消失;③ 植物神经受影响,表现为组织营养障碍,如指甲松脆,或因植物神经功能被扰乱而影响到其它内脏;④ 前庭器官受影响,会引起前庭器官的壶腹背纤维细胞和耳石膜的退行改变,致使前庭功能兴奋性异常;⑤ 皮肤感觉出现紊乱,其中尤以振动感觉和痛觉的改变最明显。   
(2)振动对心血管系统的影响。主要有:①周围毛细血管张力的改变,是振动作用引起的极其明显的体症。振动能使周围血管神经调节机能发生障碍,使末梢血管呈现痉挛、短小,而后呈无力状态而扩张、扭曲;②受振动作用的手指掌面皮温度较正常人低2~5℃;③ 心肌能改变,最主要的变化是节律与传导系方面的异常,其中心动过缓者占受检人数的42.5%,且多伴有以窦性心律不齐。传导系方面的异常以心房内、心室内、心房室间传导阻滞为多见。
(3)振动对骨质的影响。骨质的改变一般发生较晚,大多数人要在强振动环境中生活4~5年才出现。最常见的是囊样改变、尺骨矩状突和各种变形性骨关节病。其次为末指指骨管养性破坏、肩关节周围炎、桡骨茎突炎、局限性骨质硬化、骨质疏松及外生骨疣等。
(4)振动对听觉的影响。振动对听觉造成的损伤与噪声不同,噪声听力损伤以高频3000~4000Hz为主;振动性听力损伤则以低频125~250Hz为主。长期的振动能使耳蜗顶部受损伤,使耳蜗螺旋神经节细胞发生萎缩性病变,导致语言听力下降。
(5)振动引起的人体机能障碍。一般以性机能下降、气体代谢增加等机能障碍较为多见。妇女则有子宫下垂、流产及异常分娩等。


来源:汽车NVH云讲堂
振动疲劳建筑电子试验
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首次发布时间:2023-11-16
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吕老师
硕士 28年汽车行业从业经验,深耕悬置...
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