↔ ↔ Влияние вибрации на организм человека. Влияние вибраций на организм человека Вибрация как вредный

а) Общая вибрация- это колебание всего тела, передающееся с рабочего места.

Исследования особенностей механического эффекта общей вибрации показали следующее. Тело человека благодаря наличию мягких тканей, костей, суставов, внутренних органов представляет собой сложную колебательную систему, механическая реакция которой зависит от параметров вибрационного воздействия. При частоте менее 2 Гц тело отвечает на общую вибрацию как жесткая масса. На более высоких частотах тело реагирует как колебательная система с одной или несколькими степенями свободы, что проявляется в резонансном усилении колебаний на отдельных частотах. Для сидящего человека резонанс находится на частотах 4-6 Гц, в положении стоя обнаружены 2 резонансных пика: в 5 и 12 Гц. Собственная частота колебаний таза и спины - 5 Гц, а системы грудь-живот - 3 Гц.

При длительном воздействии общей вибрации возможны механические повреждения тканей, органов и различных систем организма (особенно при возникновении резонанса собственных колебаний тела и внешних воздействий). Вот почему механическое воздействие вибрацией часто ведет к возникновению многообразных патологических реакций у водителей грузовых машин, трактористов, летчиков и т. д.

б) Локальная вибрация- действует на отдельные части организма (верхние конечности, плечевой пояс, сосуды сердца).

При исследовании особенностей механического эффекта воздействия локальной вибрации на организм человека было установлено, что вибрация, приложенная к любому участку, генерируется по всему телу. Зона распространения при воздействии низкой частоты вибрации больше, так как поглощение колебательной энергии при ней в структурах тела меньше. При систематическом вибрационном воздействии низкочастотных колебаний в первую очередь поражаются мышцы, и тем сильнее, чем большего мышечного напряжения требует работа с инструментом.

У рабочих, длительное время использующих ручные машины, возникают, разнообразные изменения в мышцах плечевого пояса, рук и кистей. Связано это как с непосредственной травматизацией мышц, так и с нарушениями регуляции вследствие поражений ЦНС. Под влиянием локальной вибрации возникают также костно-суставные изменения, особенно в локтевых и лучезапястных суставах, в мелких суставах кистей. Костно-суставные деформации происходят из-за нарушения дисперсности тканевых коллоидов, в результате чего кость теряет способность связывать соли кальция.

Действие вибрации на нервную систему вызывает нарушение равновесия нервных процессов в сторону преобладания возбуждения, а затем - торможения. Корковые отделы головного мозга чутко реагируют на вибрацию. Особенно чувствительными к действию локальной вибрации являются отделы симпатической нервной системы, регулирующие тонус периферических сосудов.

Обследования рабочих различных профессиональных групп: обрубщиков, клепальщиков, шлифовщиков, бурильщиков - позволили установить, что спазм капилляров чаще бывает при вибрациях с частотой свыше 35 Гц, а при меньших частотах у капилляров обычно наступает атоническое состояние. У больных, подвергавшихся воздействию локальной вибрации, в первую очередь наблюдаются изменения на реограммах пальцев и кисти, а вследствие общего воздействия вибрации - на реограммах стоп и на реоэнцефалограммах. У многих больных наблюдали изменения ЭКГ, частоты пульса, артериального давления, показателей мозгового кровообращения.

Действие вибрации на вестибулярный аппарат приводит к возникновению разнообразных вестибулосоматических и вестибуловегетативных реакций. Воздействие на зрение, особенно на резонансных частотах 20-40 и 60-90 Гц, увеличивает амплитуду колебаний глазного яблока и ухудшает остроту зрения, снижает цветовую чувствительность, суживает границы поля зрения.

Нормируемый диапазон частот для технологической вибрации, для вибрации на рабочих местах работников умственного труда устанавливается в виде октавных полос со среднегеометрическими частотами:

Для локальной вибрации -2; 4;8; 16; 31,5; 63; 125; 250; 500; 1000 Гц;

Для общей вибрации - 2; 4; 8; 16; 31,5; 63 Гц.

Время воздействия вибрации принимается paвным длительности непрерывного или суммарного воздействия измеряемого в минутах или часах.

Нормируемыми показателями вибрационной нагрузки на оператора на рабочих местах в процессе труда являются одночисловые параметры (корректированное по частоте значение контролируемого параметра, доза вибрации, эквивалентное корректированное значение контролируемого параметра) или спектр вибрации (приложения 1-4).

Вибрационная нагрузка на оператора нормируется для каждого направления действия вибрации.

Для локальной вибрации норма вибрационной нагрузки на оператора обеспечивает отсутствие вибрационной болезни, что соответствует критерию "безопасность".

Для общей вибрации нормы вибрационной нагрузки на оператора установлены для категорий вибрации и соответствующих им критериям оценки по табл.1.

Категории вибрации	критерии оценки	Характеристика условий труда
	безопасность	Транспортная вибрация, воздействующая на операторов подвижных самоходных и прицепных машин и транспортных средств при их движении по местности, агрофонам и дорогам, в том числе при их строительстве
	граница снижения производитель-ности труда	Транспортно-технологическая вибрация, воздействующая на операторов машин с ограниченной подвижностью, перемещающихся только по специально подготовленным поверхностям производственных помещений, промышленных площадок и горных выработок
3 тип "а"	граница снижения производитель- ности труда	Технологическая вибрация, воздействующая на операторов стационарных машин и оборудования и передающаяся на рабочие места, не имеющие источников вибрации
3 тип ""в"	комфорт	Вибрация на рабочих местах работников умственного труда и персонала, не занимающегося физическим трудом

Критерий "безопасность" означает ненарушение здоровья оператора, оцениваемого по объективным показателям с учетом риска возникновения предусмотренных медицинской классификацией профессиональной болезни и патологии, а также исключающий возможность возникновения травмоопасных или аварийных ситуаций из-за воздействия вибрации.

Критерий «граница снижения производительности труда» означает поддержание нормативной производительности труда оператора, не снижающийся из-за развития усталости под воздействием вибрации.

Критерий "комфорт" означает создание условий труда, обеспечивающих оператору ощущение комфортности при полном отсутствии мешающего действия вибрации.

Методы и средства защиты от вибрации.

Для защиты от вибрации применяют следующие методы: снижение виброактивности машин; отстройка от резонансных частот; вибродемпфирование; виброизоляция; виброгашение, а также индивидуальные средства защиты. Снижение виброактивности машин (уменьшение Fm) достигается изменением технологического процесса, применением машин с такими кинематическими схемами, при которых динамические процессы, вызываемые ударами, ускорениями и т. п. были бы исключены или предельно снижены, например, заменой клепки сваркой; хорошей динамической и статической балансировкой механизмов, смазкой и чистотой обработки взаимодействующих поверхностей; применением кинематических зацеплений пониженной виброактивности, например, шевронных и косозубых зубчатых колес вместо прямозубых; заменой подшипников качения на подшипники скольжения; применением конструкционных материалов с повышенным внутренним трением.

Отстройка от резонансных частот заключается в изменении режимов работы машины и соответственно частоты возмущающей вибросилы; собственной частоты колебаний машины путем изменения жесткости системы, например установкой ребер жесткости или изменения массы системы (например, путем закрепления на машине дополнительных масс).

Вибродемпфирование - это метод снижения вибрации путем усиления в конструкции процессов трения, рассеивающих колебательную энергию в результате необратимого преобразования ее в теплоту при деформациях, возникающих в материалах, из которых изготовлена конструкция. Вибродемпфирование осуществляется нанесением на вибрирующие поверхности слоя упруговязких материалов, обладающих большими потерями на внутреннее трение,- мягких покрытий (резина, пенопласт ПХВ-9, мастика ВД17-59, мастика «Анти-вибрит») и жестких (листовые пластмассы, стеклоизол, гидроизол, листы алюминия); применением поверхностного трения (например, прилегающих друг к другу пластин, как у рессор); установкой специальных демпферов.

Виброгашение (увеличение массы системы) осуществляют путем установки агрегатов на массивный фундамент. Виброгашение наиболее эффективно при средних и высоких частотах вибрации. Этот способ нашел широкое применение при установке тяжелого оборудования (молотов, прессов, вентиляторов, насосов и т. п.).

Повышение жесткости системы, например путем установки ребер жесткости. Этот способ эффективен только при низких частотах вибрации.

Виброизоляция заключается в уменьшении передачи колебаний от источника к защищаемому объекту при помощи устройств, помещаемых между ними. Для виброизоляции чаще всего применяют виброизолирующие опоры типа упругих прокладок, пружин или их сочетания. Эффективность виброизоляторов оценивают коэффициентом передачи КП, равным отношению амплитуды виброперемещения, виброскорости, виброускорения защищаемого объекта, или действующей на него силы к соответствующему параметру источника вибрации. Виброизоляция только в том случае снижает вибрацию, когда КП < 1. Чем меньше КП, тем эффективнее виброизоляция.

Профилактические меры по защите от вибраций заключаются в уменьшении их в источнике образования и на пути распространения, а также в применении индивидуальных средств защиты, проведении санитарных и организационных мероприятий.

Уменьшения вибрации в источнике возникновения достигают изменением технологического процесса с изготовлением деталей из капрона, резины, текстолита, своевременным проведением профилактических мероприятий и смазочных операций; центрированием и балансировкой деталей; уменьшением зазоров в сочленениях. Передачу колебаний на основание агрегата или конструкцию здания ослабляют посредством экранирования, что является одновременно средством борьбы и с шумом.

Если методы коллективной защиты не дают результата или их нерационально применять, то используют средства индивидуальной защиты. В качестве средств защиты от вибрации при работе с механизированным инструментом применяют антивибрационные рукавицы и специальную обувь. Антивибрационные полусапоги имеют многослойную резиновую подошву.

Длительность работы с вибрирующим инструментом не должна превышать 2/3 рабочей смены. Операции распределяют между работниками так, чтобы продолжительность непрерывного действия вибрации, включая микропаузы, не превышала 15...20 мин. Рекомендуется делать перерывы на 20 мин через 1...2ч после начала смены и на 30 мин через 2 ч после обеда.

Вибрация – это сложный колебательный процесс, возникающий при периодическом смещении центра тяжести тела или системы тел от положения равновесия, а также при периодическом изменении формы тела, которую оно имело в статическом положении.

Причиной возбуждения вибраций являются возникающие при работе машин и агрегатов неуравновешенные силовые воздействия. Источники вибраций - возвратно-поступательно движущиеся системы (кривошипно-шатунные механизмы, ручные перфораторы, пломбиры, вибротрамбовки, приборы для упаковки товаров и пр.), а также неуравновешенные вращающиеся массы (электрические и пневматические шлифовальные и режущие машины, режущие инструменты).

Основными параметрами вибрации, происходящей по синусоидальному закону, являются: частота, амплитуда смещения, скорость, ускорение, период колебания (время, в течение которого совершается одно полное колебание).

В зависимости от контакта работника с вибрирующим оборудованием различают местную (локальную) и общую вибрацию (вибрацию рабочих мест). Вибрация, воздействующая на отдельные части организма работающего, определяется как местная. Вибрация рабочего места, воздействующая на весь организм, определяется как общая. В производственных условиях часто встречается одновременно местная и общая вибрация, которая называется смешанной вибрацией.

По направлению действия вибрацию подразделяют на действующую вдоль осей ортогональной системы координат X, Y, Z.

Общую вибрацию по источнику ее возникновения подразделяют:

1. На транспортную, которая возникает в результате движения машин по местности и дорогам.

2. Транспортно-технологическую, которая возникает при работе машин, выполняющих технологическую операцию в стационарном положении и при перемещении по специально подготовленной части производственного помещения, промышленной площадки.

3. Технологическую, которая возникает при работе стационарных машин или передается на рабочие места, не имеющие источников вибрации. Генераторами технологической вибрации является оборудование: лесопильное, деревообрабатывающее, для изготовления технологической щепы, металлообрабатывающее, кузнечно-прессовое, а также компрессоры, насосные агрегаты, вентиляторы и другие установки.

2 Воздействие вибраций на организм человека

Тело человека рассматривается как сочетание масс с упругими элементами, имеющими собственные частоты, которые для плечевого пояса, бедер и головы относительно опорной поверхности (положение "стоя") составляют 4-6 Гц, головы относительно плеч (положение "сидя") - 25-30 Гц. Для большинства внутренних органов собственные частоты лежат в диапазоне 6-9 Гц. Общая вибрация с частотой менее 0,7 Гц, определяемая как качка, хотя и неприятна, но не приводит к вибрационной болезни. Следствием такой вибрации является морская болезнь, вызванная нарушением нормальной деятельности вестибулярного аппарата по причине резонансных явлений.

При частоте колебаний рабочих мест, близкой к собственным частотам внутренних органов, возможны механические повреждения или даже разрывы. Систематическое воздействие общих вибраций, характеризующихся высоким уровнем виброскорости, приводит к вибрационной болезни, которая характеризуется нарушениями физиологических функций организма, связанными с поражением центральной нервной системы. Эти нарушения вызывают головные боли, головокружения, нарушения сна, снижение работоспособности, ухудшение самочувствия, нарушения сердечной деятельности.

Амплитуда и частота вибрации существенно влияют на тяжесть заболевания и при определенных величинах вызывают вибрационную болезнь (таблица 1).

Таблица 1 - Влияние вибрации на организм человека

Амплитуда колебаний вибрации, мм	Частота вибрации, Гц	Результат воздействия
	Различная	Не влияет на организм
		Нервное возбуждение с депрессией
		Изменение в центральной нервной системе, сердце и органах слуха
		Возможно заболевание
		Вызывает виброболезнь

Особенности воздействия вибрации определяются частотным спектром и расположением в его пределах максимальных уровней энергии колебаний. Местная вибрация малой интенсивности может благоприятно воздействовать на организм человека, восстанавливать трофические изменения, улучшать функциональное состояние центральной нервной системы, ускорять заживление ран и т. п.

При увеличении интенсивности колебаний и длительности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни.

Среди профессиональных заболеваний вибрационная болезнь занимает одно из ведущих мест. Этиологическим фактором раз-вития заболевания является производственная вибрация. Такие сопутствующие факторы, как статико-динамические нагрузки, охлаждение и смачивание рук, шум, вынужденная рабочая поза, уменьшают сроки развития заболевания и обусловливают некоторые особенности клинической картины заболевания. Наиболее высокая заболеваемость вибрационной болезнью ре-гистрируется на предприятиях тяжелого, энергетического и транспортного машиностроения, горнорудной промышленности и составляет 9,8 случая на 100 тыс. работающих...го и транспортного машиностроения, горнорудной промышленности и составляет 9,8 случая на 100 тыс. работающих.

При изучении биологического действия вибрации принимается во внимание характер ее распространения по телу человека, которое рассматривается как сочетание масс с упругими элементами. В одном случае это все туловище с нижней частью позвоночника и тазом (стоящий человек), в другом случае — верхняя часть туловища в сочетании с верхней частью позвоночника, наги-бающийся вперед (сидящий человек).

БИОЛОГИЧЕСКОЕ ВОЗДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИИ НА ОРГАНИЗМ

Для стоящего на вибрирующей поверхности человека имеются два резо-нансных пика на частотах 5 - 12 Гц и 17 - 25 Гц, для сидящего - на частотах 4 - 6 Гц. Для головы резонансные частоты лежат в области 20 - 30 Гц. В этом диапазоне частот амплитуда колебаний головы может превышать амплитуду колебаний плеч в три раза. Для лежащего человека область резонансных час-тот находится в интервале 3 - 3,5 Гц. Одной из наиболее важных колебатель-ных систем является совокупность грудной клетки и брюшной полости. Колебания в этой системе возникают в положении стоя. Колебания внутренних органов этих полостей обнаруживают резонанс на частотах 3 - 3,5 Гц. Мак-симальная амплитуда колебаний брюшной стенки наблюдается на частотах от 7 до 8 Гц, а передней стенки грудной клетки - от 7 до 11 Гц.

При увеличении частоты колебаний происходит ослабление ее передачи по телу человека. В положении стоя и сидя величина ослабления в костях таза увеличивается на 9 дБ на октаву изменения частоты, на груди и на голове - 12 дБ, на плече - 12 - 14 дБ. Эти данные не распространяются на резонансные частоты, при воздействии которых происходит не ослабление, а увеличение колебательной скорости. В условиях передачи через руку при силе нажима 10 кг ослабление вибрации на тыле кисти происходит с накло-ном 2,5 дБ на октаву, а на голове - с наклоном 16 дБ на октаву.

Рука человека может быть представлена эквивалентной системой, состоя-щей из сосредоточенных масс упругостей и сопротивлений. Коэффициенты, характеризующие упругость массы и колебательные потери руки, зависят главным образом от степени напряженности мышц руки и позы работающего. На рукоятке ручной машины в условиях работы с ней имеется один мак-симум - в области ниже 5 Гц и второй интенсивный максимум - в области частот 30 - 40 Гц, что соответствует резонансу системы «эффективная масса руки» (примерно 1 кг) и упругости мягких тканей внутренней стороны кисти.

Механическая система прямой руки человека имеет резонанс в области частот 30 - 60 Гц. При передаче колебаний от ладони к тыльной стороне кисти амплитуда колебаний при неизменной частоте 40 - 50 Гц уменьшается на 35 - 65 %. На участках между кистью и локтем, локтем и плечом проис-ходит дальнейшее ослабление колебаний. Наибольшее затухание наблюдает-ся в плечевом суставе и на голове. С увеличением силы нажима на рукоятку наблюдается пропорциональное возрастание проводимости вибрации на плече, составляющее 1,2 дБ на удвоение силы нажима для частоты 8 Гц, около 3 дБ - для частоты 16 Гц и 4 - 5 дБ - для частот 32 - 125 Гц. При увеличении силы нажима на инструмент человеком не только будет получе-но большое количество колебательной энергии в связи с увеличением вход-ного механического импеданса, но воздействие вибрации распространится на большую рецептивную зону.

Особенности воздействия производственной вибрации определяются час-тотным спектром и распределением в его пределах максимальных уровней энергии колебания.

Локальная вибрация малой интенсивности может оказывать благоприятное воздействие на организм человека, восстанавливая трофические изменения, улучшая функциональное состояние центральной нервной системы, ускоряя заживление ран и т.п. При увеличении интенсивности колебаний и длитель-ности их воздействия возникают изменения, приводящие в ряде случаев к развитию профессиональной патологии - вибрационной болезни. Наиболь-ший удельный вес (распространение) имеет патология, в этиопатогенезе ко-торой существенную роль играет местная (локальная) вибрация.

Согласно разработанной в нашей стране концепции, признанной в ряде стран Восточной Европы и Японии, вибрационная болезнь считается про-фессиональным заболеванием всего организма.

В Западной Европе и США в качестве профессионального заболевания, вызванного воздействием локальной вибрации, рассматривают главным об-разом синдром, связанный с побелением пальцев рук. Эти сосудистые нару-шения имеют различные названия, например феномен «мертвых», белых пальцев или синдром Рейно профессионального происхождения, травмати-ческая вазоспастическая болезнь; более позднее название - вызванные виб-рацией белые пальцы (VWF). Однако клиническая симптоматика вибраци-онных нарушений не исчерпывается сосудистыми поражениями, она вклю-чает и невротические расстройства, что постепенно начинают признавать и за рубежом.

Во многих странах широко применяется классификация вибрационного синдрома, разработанная W. Taylor и P. Pelmear (1974). Согласно этой клас-сификации, выраженность вибрационных нарушений - побеление пальцев (IV стадии) оценивается в зависимости от числа вовлеченных в патологиче-ский процесс фаланг, частоты приступов побеления с учетом того, насколь-ко они мешают трудовой деятельности и отдыху.

В 1983 г. Rigby и Cornish предложили более полную систему оценки нару-шений от локальной вибрации. Авторы выделили 4 категории: к I категории отнесено чувство онемения и (или) покалывания (не поддающееся объекти-визации), ко II категории - эпизодическое побеление пальцев рук, степень которого оценивается по специальной цифровой шкале, к III категории - акроцианоз, постоянная циркуляторная недостаточность с ухудшением чувствительности, к IV категории - некроз тканей каких-либо фаланг пальцев. Кроме стадии и количественной оценки степени побеления пальцев, указы-вается одна из пяти категорий нарушения трудоспособности.

На IV Международном симпозиуме по локальной вибрации (1986 г.) была представлена модификация классификации W. Taylor - P. Pelmear , где па-раллельно с сосудистыми выделены и неврологические стадии, в основу ус-тановления которых заложено снижение тактильной чувствительности и тактильной пространственной разрешающей способности. Мышечные и ко-стно-суставные нарушения в зарубежных классификациях не учитываются.

В нашей стране используется иной подход к оценке вибрационных нару-шений. Разработанная впервые в мире Е.Ц. Андреевой-Галаниной и соавт. (1956) классификация вибрационных нарушений - вибрационной болезни как самостоятельной нозологической формы, позволяющая выделить комп-лекс наиболее часто встречающихся синдромов, в настоящее время сущест-венно развита.

Утвержденная в 1985 г. Минздравом СССР «Классификация вибрационной бо-лезни от воздействия локальной вибрации» устанавливает 3 степени выражен-ности заболевания:

- начальные проявления (I степень);
- умеренно выраженные проявления (II степень);
- выраженные (III степень) проявления.

Каждая степень характеризуется определенными синдромами (периферический ангиодистонический, вегетативно-сенсорной полинейропатии и т.п.), причем при I степени отмечаются лишь нарушения в руках (сосудистые и сенсорные), при II и III степенях нарушения носят более генерализованный характер.

Помимо перифериче-ских сосудистых и сенсорных расстройств, рассматриваются дистрофические нарушения опорно-двигательного аппарата рук и плечевого пояса, нарушения мозгового кровообращения и синдром энцефалополинейропатии. Классификация позволяет оценить трудоспособность в зависимости от характера наблюдаемых синдромов.

В 1982 г. отечественными учеными разработана классификация вибраци-онной болезни от воздействия общей вибрации, в основу которой положен синдромный принцип, при этом учтен низкочастотный характер вибрации, хорошо распространяющейся по телу человека и вовлекающий в процесс вестибулярный анализатор.

В классификации выделяются начальные (I сте-пень), умеренно выраженные (II степень) и выраженные (III степень) про-явления вибрационной болезни от общих вибраций. В клинической картине вибрационной болезни ведущими являются церебрально-периферический ангиодистонический синдром и синдром вегетативно-сенсорной полинейропатии в сочетании с синдромом полирадикулонейропатии, вторичным пояснично-крестцовым синдромом (вследствие остеохондроза поясничного от-дела позвоночника).

Вибрационная болезнь, вызванная воздействием общей вибрации и толчков, наблюдаемая у операторов транспортных и транспортно-технологических средств, характеризуется синдромом вестибулопатии, который проявляется главным образом вестибуловегетативными расстройст-вами - головокружением, головной болью, тошнотой, рвотой, адинамией, брадикардией и др. Весьма характерны также дегенеративно-дистрофиче-ские изменения со стороны опорно-двигательного аппарата.

Особое место в клинике вибрационной болезни занимает патология со стороны опорнодвигательного аппарата. Воздействие общей вибрации при-водит к прямому микротравмирующему действию на позвоночник вслед-ствие значительных аксиальных нагрузок на межпозвоночные диски, кото-рые ведут себя как фильтры низких частот, являясь линейными даже в слу-чае локальных перегрузок в позвоночно-двигательном сегменте в результате перенапряжения познотонических мышц. Воздействие внешних и внутрен-них нагрузок на позвоночник приводит к дегенерации диска.

Локализация дегенеративных изменений в одном и том же отделе позво-ночника и значительная частота поясничных остеохондрозов у лиц вибро-опасных профессий позволяет предложить прямую связь данных изменений с патологией вибрационного генеза. Отмечено, что отчетливо выраженные остеофиты, как правило, локализуются на нижних краях I и II грудного и поясничного позвонков, а также на верхних краях II, III и IV поясничных позвонков.

Следует признать, что дегенеративные изменения позвоночного столба наряду с изменениями такого же порядка других отделов скелета у работаю-щих обнаруживаются нередко вне связи с неврологической симптоматикой. При этом диагностируемые на рентгенограммах патологические изменения костной структуры подчас являются единственными и сравнительно ранни-ми признаками вибрационной болезни.

Другим важным моментом является акселерирующее влияние вибрации на темпы естественных инволютивных процессов, поэтому обнаружение де-генеративных изменений, степень выраженности которых больше, чем сле-дует ожидать для возраста обследуемых, может свидетельствовать о наличии остеопатии, обусловленной вибрационным фактором.

В основе патогенеза вибрационной болезни лежит сложный механизм нервно-рефлекторных и нейрогуморальных нарушений, которые приводят к развитию застойного возбуждения с последующим стойким изменением как в рецепторном аппарате, так и в различных отделах нервной системы. Не-благоприятное влияние вибрации на организм человека характеризуется ло-кальным действием на ткани и заложенные в них многочисленные экстеро- и интерорецепторы (прямой микротравмирующий эффект) и опосредованно через центральную нервную систему на различные системы и органы. Важ-ную роль играют вторичные расстройства в результате нарушения трофики, вызванного сосудистой дисфункцией.

Клиническая симптоматика вибрационной болезни, обусловленная ло-кальной или общей вибрацией, складывается из нейрососудистых наруше-ний, поражений нервно-мышечной системы, опорно-двигательного аппара-та, изменений обмена веществ и др.

Существенное значение для патогенеза вибрационной болезни имеют как специфические, так и неспецифические реакции общего типа, отражающие адаптационно-компенсаторные реакции организма. Многолетнее изучение данной патологии позволило установить различные варианты ее течения с преимущественным проявлением нейрососудистых расстройств или патоло-гии опорно-двигательного аппарата.

Выраженность клинической симптоматики определяется в первую оче-редь спектральными и амплитудными параметрами вибрации и тем, в каких условиях это воздействие происходит. Так, воздействие низкочастотной виб-рации приводит к развитию вибрационной патологии с превалированием поражений нервно-мышечной системы, опорно-двигательного аппарата и менее выраженным сосудистым компонентом. Например, такая форма на-блюдается у формовщиков, бурильщиков и др. Средне- и высокочастотная вибрация вызывает различные по степени выраженности сосудистые, нерв- но-мышечные, костно-суставные и другие нарушения. При работе со шли-фовальными машинами и другими источниками высокочастотной вибрации возникают в основном сосудистые нарушения.

В результате влияния интенсивной локальной вибрации вначале возника-ют функциональные, а затем дистрофические изменения в рецепторном ап-парате и переваскулярных нервных сплетениях мелких сосудов в области верхних конечностей. Постепенно в процесс вовлекаются и другие отделы периферической и центральной нервной системы.

Повреждающее действие вибрации вызывает снижение функции гомеостатического регулирования тканевого метаболизма. Наступает также мест-ное повреждение интимы сосудов. Повышается активность щелочной фосфатазы крови, изменяется соотношение содержания нуклеиновых кислот - РНК и ДНК, снижается активность сукцинатдегидрогеназы.

Важную роль в инициировании приступа побеления пальцев играет воз-действие холода, вызывающее рефлекторное, опосредованное симпатиче-ской системой сужение сосудов. В пользу этой гипотезы свидетельствуют результаты гистологического изучения тканей пальцев рук, показавшие, что наряду с другими нарушениями в этих случаях имеет место выраженная ги-пертрофия мышц сосудистой стенки.

Усугубляет нарушение микроциркуляции и проницаемости сосудов кис-лородный дисбаланс. Исследование различных звеньев патогенеза вибраци-онной болезни (нейрогуморальных, микроциркуляторных, гормональных, фер-ментативных) позволяет предположить, что изменение тканевого метаболиз-ма и развитие дистрофических процессов связаны с наличием нарушений как местных ферментных систем, так и центральных рефлекторных влияний на тканевый обмен.

Дефицит кислорода способствует также развитию трофических наруше-ний в дистальных отделах верхних конечностей, в частности возникновению миофиброзов, артрозов и периатрозов, образованию кист, эностозов, сниже-нию минерального компонента костной ткани. Страдает капиллярное и прекапиллярное кровообращение в пальцах рук, а в последующем изменяется тонус крупных сосудов (артерий и вен) на предплечьях и плече, что клини-чески проявляется в виде ангиодистонического (или ангиоспастического) синдрома.

Определенное значение в патогенезе вибрационной болезни имеют изме-нения в свертывающей системе крови, способствующие нарушению микро-циркуляции и прогрессированию процесса. Наряду с указанным большое влияние на развитие периферических гемодинамических нарушений оказы-вает изменение механизмов вегетативно-сосудистой регуляции, связанное с измененным функционированием высших вегетативных центров и ретику-лярной формации ствола головного мозга, а также периферических вегета-тивных ганглиев.

Сосудистые нарушения при вибрационной болезни имеют тенденцию к генерализации, что в выраженных случаях может привести к постепенному развитию хронической недостаточности мозгового кровообращения.

Отмечаются также изменения функции гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системы; нарушается соотношение вазоактивных веществ ренин-ангиотензинальдостероновой системы, появляются сдвиги в соотношении гормонов гипофизарно-тиреоидного комплекса, изменения в содержании циклических нуклеотидов и повышение в крови уровня простагландинов, сдвиги в кальций-магниевом обмене и т.д. В отдельных случаях вибрацион-ной болезни наблюдается изменение иммунологических показателей; при тя-желых формах вибрационной патологии отмечено нарушение функциональ-ной активности Т- и В-лимфоцитов.

Установлено, что развитие периферической полинейропатии сопровож-дается изменением активности холинэстеразы в мышцах. Расстройства дви-гательной функции, возникающие под воздействием локальной вибрации, обусловлены как нарушением координирующих влияний коркового отдела анализатора на периферию, так и непосредственным поражением мышц.

При работе с тяжелым пневматическим инструментом, когда имеет место значительное напряжение верхних конечностей, часто наблюдаются миофасцикулиты, миозиты мышц плечевого пояса, тендомиозит предплечья.

Нередко обнаруживаются деструктивно-дистрофические процессы в костно-сус-тавном аппарате.

Таким образом, в генезе вибрационной болезни от воздействия локальной вибрации играют роль как местное повреждение тканевых структур, обеспе-чивающих гомеостатическое регулирование тканевого метаболизма, так и на-рушение центральных (гуморальных и нейрорефлекторных) механизмов ре-гуляции периферического кровообращения, способствующее усугублению патологического процесса.

Что касается патогенеза вибрационной болезни от воздействия общих вибраций, то он остается до настоящего времени недостаточно изученным. Обобщенная клинико-физиологическая картина действия общей вибрации позволяет высказать гипотезу о механизме прямого микротравмирующего дей-ствия вибрации на опорно-двигательный аппарат, вестибулообусловленные и экстравестибулярные реакции. Частота и степень выраженности нарушений зависят от физических характеристик вибрации, эргономических параметров рабочего места, медико-биологических параметров человека-оператора.

Как известно, вибрационная болезнь отличается от общей вибрации полиморфностью, а наблюдаемые ранние периферические и церебральные ве-гетативно-сосудистые нарушения при этом нередко носят неспецифический функциональный характер.

По современным представлениям, патогенетический механизм формиро-вания вибрационных нарушений от воздействия общей вибрации является сложным процессом, состоящим из трех основных взаимосвязанных этапов.

Первый этап - рецепторные изменения, характеризующиеся дисфункцией вестибулярного аппарата, и связанные с ними функциональные нарушения вестибулосоматических, вестибуловегетативных, вестибулосенсорных реакций.

Второй этап - дегенеративно-дистрофические нарушения позвоночника (остеохондроз), возникающие при наличии экзогенных и эндогенных фак-торов, и связанные с ними явления декомпенсации трофической системы.

Третий этап - потеря адаптационных способностей органами равновесия и связанные с этим нарушения функционального состояния оптовестибуло- спинального комплекса вследствие патологической вестибулоафферентации.

На основании клинических, функциональных и экспериментальных ис-следований установлено, что одним из патогенетических механизмов вибра-ционной болезни наряду с нервно-рефлекторными нарушениями являются повышение венозного сопротивления, изменение венозного оттока, приво-дящего к венозному полнокровию, увеличение фильтрации жидкости и сни-жение питания тканей с развитием в дальнейшем периферического ангио- дистонического синдрома. Низкочастотная вибрация ведет к изменению морфологического состава крови: эритроцитопении, лейкоцитозу; имеет место снижение уровня гемо-глобина.

Отмечено влияние общей вибрации на обменные процессы, проявляю-щиеся в изменении углеводного обмена; биохимических показателей крови, характеризующих нарушения белкового и ферментативного, а также витамин-ного и холестеринового обмена. Наблюдаются нарушения окислительно-вос-становительных процессов, проявляющиеся в снижении активности цитохромоксидазы, креатинкиназы, в повышении концентрации молочной кислоты крови, изменении показателей азотистого обмена, в снижении альбумин- глобулинового коэффициента, в изменении активности коагулирующих и антисвертывающих факторов крови.

Установлено изменение минералкортикоидной функции: понижение концентрации ионов натрия в крови, повышение экскреции солей натрия и снижение солей калия.Имеет место нарушение деятельности эндокринной системы: нарушает-ся нейрогуморальная и гормональная регуляция функций, проявляющаяся в изменениях показателей гистамин-серотонина, содержания гидрокортизона, 17-оксикортикостероидов, катехоламинов.

Общая вибрация оказывает также отрицательное влияние на женскую по-ловую сферу, что выражается в расстройствах менструального цикла, альгодисменорее и меноррагии; у мужчин нередко наблюдается импотенция; эти нарушения наиболее характерны для операторов транспортных и транспорт-но-технологических средств, подвергающихся действию толчкообразной виб-рации.

При всех видах вибрационной болезни нередко наблюдаются изменения со стороны центральной нервной системы в виде вегетодисфункции на не-врастеническом фоне, которые могут быть связаны с комбинированным дей-ствием вибрации и интенсивного шума, постоянно сопутствующего вибра-ционным процессам.

По той же причине у работников виброопасных профессий с большим стажем возникают невриты слуховых нервов, при выраженных стадиях забо-левания наблюдается понижение слуха не только на высокие, но и на низкие тоны.

Таким образом, многочисленными исследованиями отечественных и за-рубежных специалистов показано, что вибрационная болезнь от локальных и общих вибраций отличается полиморфностью симптоматики, своеобрази-ем клинического течения и нередко может приводить к нарушению трудо-способности больных.

СТАТИСТИКА ВОЗНИКНОВЕНИЯ ВИБРАЦИОННОЙ ПРОФПАТОЛОГИИ

По статистическим данным, треть выявленных профессиональных забо-леваний связана с воздействием вибрации и шума. По структуре в общей доле профзаболеваний: 1991 г. - 22,5 %; 1992 г. - 22,7 %; 1993 г. — 24,1 %; 1994 г. - 26,9 %; 1995 г. - > 25. Причем при профосмотрах выявляется всего 1 - 10 % реальных случаев заболеваний. Наиболее высокая заболева-емость вибрационной болезнью регистрируется на предприятиях тяжелого, энергетического, транспортного машиностроения, угольной промышлен-ности и цветной металлургии.

Показатель заболеваемости вибрационной болезнью в основных виброопасных
профессиях и средние значения латентного периода

Профессиональная группа	Заболеваемость в виброопасных профессиях, на 1000 человек	Латентный период, годы
Обрубщик литья	5,4	10,8 ± 0,3
Наждачник	2,6	12,1 ± 0,7
Вальщик леса	4,0	14,4 ± 0,4
Шлифовщик	0,5	14,5 ± 0,6
Заточник	3,9	14,7 ± 1,0
Слесарь механосборочных работ	0,3	16,8 ± 0,6
Стерженщик	0,5	17,4 ± 1,2
Горнорабочий очистного забоя	2,2	17,8 ± 0,5
Бурильщик	5,9	17,9 ± 0,8
Проходчик (телескопы)	23,4	17,9 ± 0,9
Проходчик (электросверла)	1,3	18,1 ± 1,4
Клепальщик	0,2	20,1 ± 1,2
Формовщик	1,0	18,2 + 0,8

Тело человека как колебательная система. Вибрациями называют колебания твердого тела около положения равновесия (покоя). При этом либо все тело колеблется в пространстве как единое целое, не изменяя своей формы, либо колеблются частицы, составляющие тело, изменяя форму внешней поверхности, с образованием чередующихся выпуклостей и впадин. Оба вида колебаний могут существовать как раздельно, так и совместно.

В основе вибраций как физического явления лежит колебательный процесс и волновое движение его распространения в среде. При распространении колебаний количество колебательной энергии, переданной вибрирующей поверхностью телу человека, должно зависеть от величины площади контакта, параметров и длительности воздействия вибраций и механического сопротивления, оказываемого телом действию вибраций. Распространяясь от зоны возбуждения по телу человека, колебания вызывают в тканях организма переменные напряжения (сжатие, растяжение, сдвиг, кручение или изгиб). Изменения напряжений улавливаются множеством рецепторов, расположенных в тканях не только в зоне контакта с вибрирующей поверхностью, но и в области распространения вибраций, а переданная человеку колебательная энергия частично расходуется на трение в тканях и суставах, переходя в тепловую энергию, а частично трансформируется рецепторами в энергию биохимических и биоэлектрических процессов, возникающих в организме и определяющих характер, направленность и величину рефлекторного ответа всего организма на внешний раздражитель. На формирование этого ответа оказывают влияние сопутствующие вибрации неблагоприятные факторы - неудобная рабочая поза, статистическое напряжение, дискомфортный микроклимат, интенсивный шум и т.п.

Систематическое продолжительное воздействие вибрации, значительно превосходящей пороги ее восприятия, может вызвать в организме стойкие нарушения нормальных физиологических функций.

Вибрации воспринимаются разными органами и частями тела. Так, при низкочастотных (до 15 Гц) колебаниях поступательные вибрации воспринимаются отолитовым, а вращательные - вестибулярным аппаратом внутреннего уха. При контакте с вибрацией твердого тела восприятие вибрации осуществляется нервными окончаниями кожных покровов.

Человек ощущает вибрации от долей герца приблизительно до 80 Гц, а вибрации высоких частот воспринимаются подобно ультразвуковым колебаниям, вызывая тепловое ощущение.

Источник вибрации разнообразен. Источником вибрации в жилых и общественных зданиях является инженерное и санитарно-техническое оборудование. Источниками вибрации могут быть также промышленные установки, транспортные средства (метро, железная дорога), создающие при работе большие динамические нагрузки, которые вызывают распространение вибрации в грунте и строительных конструкциях зданий. Эти вибрации часто являются также причиной возникновения шума в помещениях зданий.

В отличие от производственной среды вибрация в жилых помещениях может действовать круглосуточно, вызывая раздражение, нарушая отдых и сон человека.

Влияние вибраций на организм человека. Вибрационная болезнь. Вибрации механизированного инструмента, технологического оборудования или средств транспорта всегда действуют на человека в каких-либо конкретных условиях: рабочей позы и статического напряжения тела; микроклимата и пыле-газового состава воздушной среды; сопутствующего шума или каких-либо иных факторов. Они характеризуются конкретным способом и режимом воздействия в течение рабочего дня. Поэтому на особенности проявления биологического действия вибраций оказывают влияние и указанные факторы.

Степень выраженности нарушений физиологических функций, которые могут наблюдаться в результате продолжительного повторного действия и индивидуальными особенностями организма и, в частности, состоянием нервных процессов - их силой, уравновешенностью и подвижностью.

По способу воздействия вибрации условно делят на общие - действующие через опорные поверхности тела в положении стоя, сидя или лежа, и локальные - воздействующие через ладонные поверхности рук.

При действии вибрации на человека отмечаются изменения со стороны многих органов и систем варьирования выраженности отдельных симптомов. В одних случаях более выражены сосудистые расстройства, в других - нарушения функций опорно-двигательного аппарата.

Значительные изменения обнаруживаются в вегетативной нервной системе. При воздействии вибрации механизированного инструмента на организм человека возникают следующие нарушения физиологических функций. Прежде всего нарушается вибрационная чувствительность. У значительного большинства лиц виброопасных профессий пороги вибрационной чувствительности повышены. Вибрация с небольшой частотой до 30 Гц, вызывает преимущественно нарушения болевой чувствительности. Ее изменения начинаются с кончиков пальцев, охватывают всю кисть и нижнюю часть предплечья по типу короткой или длинной перчатки.

При одновременном действии вибрации и шума среди лиц с большим стажем могу наблюдаться случаи выраженной формы профессиональной тугоухости.

При локальной вибрации страдает в первую очередь регуляция тонуса периферических кровеносных сосудов, нарушается пластичность лимфатического русла. Прямые механические и рефлекторные раздражения гладкомышечных клеток сосудов приводят к спазмам.

При локальной вибрации возникают патологические изменения в нервно-мышечном аппарате: снижается электровозбудимость и лабильность мышц и периферических нервов, усиливается биоэлектрическая активность в покоящейся мышце, нарушается двигательная координация. Снижается сила, тонус и выносливость мышц, в мышечной ткани возникают очаги уплотнений, болезненные тяжи, развивается атрофия.

Общая вибрация вызывает аналогичные расстройства во всей двигательной сфере организма, обусловливаемые как механическими травмами, так и рефлекторными изменениями трофики мышечной ткани, периферических нервных окончаний и стволов.

При воздействии общей вибрации особенно сильно страдает центральная нервная система. В коре головного мозга преобладают тормозные процессы, нарушаются нормальные корково-подкорковые взаимоотношения, возникают вегетативные дисфункции. В результате общее физическое и психическое состояние организма ухудшается, что может выражаться в утомлении, депрессии или раздражительности, головных болях и других нервных расстройствах вплоть до устойчивых неврозов.

Вибрация может воздействовать на все сенсорные системы. При локальной вибрации наступает снижение температурной, болевой, вибрационной, тактильной чувствительности. При общей вибрации снижается острота зрения, уменьшается поле зрения, светочувствительность глаза, увеличивается слепое пятно; ухудшается восприятие звуков, нарушается деятельность вестибулярного аппарата. Обнаруживаются кровоизлияния в барабанную полость среднего уха, полукружных каналах. Под влиянием вибраций может возникнуть сотрясение мозга.

Из-за стрессового характера действия вибрации происходит нарушение всей системы нейрогуморальной регуляции, а также и обменных процессов, функции пищеварительной системы, печени, почек, половых органов. Как механический фактор вибрация вызывает нарушение гидродинамического баланса в тканях и внутренних органов, увеличение общих энергетических затрат организма с соответствующими сдвигами окислительных процессов, нарушения со стороны дыхательного и голосового аппарата, травмы из-за смещений внутренних органов и систем.

При длительном воздействии вибрации у человека развивается вибрационная болезнь. Вибрационная болезнь - профессиональное заболевание, вызванное действием вибрации. Впервые она была описана Лоригой в 1911 г. Основным фактором, приводящим к развитию заболевания, является вибрация. Выраженность и время развития заболевания определяется областью частей и количеством колебательной энергии, передаваемой всему человеческому телу или ограниченному участку его, а также факторами, сопутствующими развитию вибрационной болезни: возвратным ударом от ручного инструмента, вынужденным положением тела, охлаждением, шумом.

В основе вибрационной болезни лежит сложный механизм нервных и рефлекторных нарушений, которые приводят к развитию очагов застойного возбуждения и к стойким последующим изменениями как в рецепторном аппарате, так и в различных отделах центральной нервной системы. Существенную роль в патогенезе вибрационной болезни играют также специфические и неспецифические реакции, отражающие адаптационно-компенсаторные процессы организма. Полагают, что вибрационная болезнь - процесс при котором наблюдается спазм мелких и более крупных сосудов. Возможны трофические изменения кожи, ногтей вплоть до развития гангрены пальцев кистей, стоп. Возникает атрофия мышц рук и плечевого пояса. В спинном мозге - дистрофические изменения нервных клеток, мелкие кровоизлияния, некрозы. В костно-суставном аппарате верхней конечности - асептические некрозы суставных отделов костей, что является отражением атрофических, дистрофических, некротических и регенераторных процессов в хрящах, суставных капсулах, костях. В костной ткани наблюдаются очаги уплотнения с отложением в них извести. Наиболее часто эта патология обнаруживается в головках пястных костей. В сухожилиях мышц иногда отмечается отложение извести и образование костной ткани.

Вибрационная болезнь, вызываемая воздействием локальной вибрации, по клинической симптоматике сложна. Заболевание развивается постепенно. Больной жалуется на боли в руках, иногда на судороги в пальцах, повышенную чувствительность к холоду, раздражительность, бессонницу. Ведущее место занимает сосудистый синдром, сопровождающийся приступами побеления пальцев после общего или местного охлаждения организма, а также нарушения чувствительности - вибрационной, болевой, температурной. Сосудистые нарушения проявляются ранее в капиллярном кровообращении. Наблюдается отечность пальцев и их деформация, снижение мышечной силы и тонуса мышц.

Вибрационная болезнь, обусловленная воздействием общей вибрации, отмечается значительными изменениями центральной нервной системы. Отмечают функциональные нарушения деятельности пищеварительных желез, гастриты, нарушения обмена веществ.

Выделяют четыре стадии вибрационной болезни: I стадия - начальная, мало-симптомная, преобладают жалобы на нерезкие боли в руках с легкими расстройствами чувствительности на кончиках пальцев; II стадия - умеренно выраженная, отмечается снижение температуры и чувствительности кожи, сужение капилляров, имеются отклонения в функции центральной нервной системы, явления обратимы; III стадия - выраженные нарушения, расстройство чувствительности, заметные сдвиги в функциональном состоянии центральной нервной системы, изменения стойкие и медленно поддаются лечению; IU стадия - симптомы резко выражены, сосудистые нарушения на руках и ногах, нарушения коронарных и мозговых сосудов, состояние стойкое, малообратимое.

Лечение основывается на комплексной терапии в виде сосудорасширяющих препаратов и применении физиотерапевтических методов.

Профилактика неблагоприятного воздействия вибрации. Уменьшения вредного влияния вибрации может быть достигнуто следующими основными путями:

I. Технические мероприятия:

· уменьшение вибрации в источнике их образования конструктивными и технологическими мерами (изменение схемы рабочего цикла, применение материалов с большим внутренним трением;

· уменьшение вибрации по пути распространения может быть достигнуто средствами виброизоляции и вибропоглощения: применением пружинных и резиновых амортизаторов, прокладок, облицовкой рукояток и других мест контакта вибропоглощающими материалами, устройством виброизолирующих втулок;

· борьба с сопутствующими неблагоприятными факторами производственной сферы. Так для защиты органа слуха от шума при работе с вибрирующим оборудованием рекомендуется наличие индивидуальных противошумов; к ним относятся внутренние противошумные вкладыши, наушники и шлемы.

II. Режим труда и отдыха.

III. Лечебно-профилактические мероприятия.

Вибротерапия как метод физиотерапии. Вибротерапия - метод физиотерапии, заключающийся в воздействии механическими колебаниями низкой частоты и амплитуды на различные части тела или все тело больного. О том, что вибрация обладает лечебными свойствами, известно давно. Ее использовали в явном и неявном виде: езда на телеге, верховые прогулки, акустическое воздействие, ритмические танцы. Эти наблюдения и многовековой опыт привели к тому, что возникла необходимость в разработке специальных устройств и методов, позволяющих целенаправленно использовать вибрацию для лечебных воздействий либо всего человека, либо на отдельные части его тела, либо локализованно на конкретные зоны кожи.

Существует два подхода к использованию вибрации в качестве диагностического и лечебно-профилактического средства. Первый, ставший традиционным - воздействие вибрации на больные участки тела или весь организм в целом. Второй - при котором вибровозбуждение адресуется к локальным кожным зонам.

Вибротерапия осуществляется в простейшем случае ритмическим поколачиванием тела больного ладонями массажиста или применением механических вибрационных аппаратов различной конструкции.

Механические колебания при вибротерапии могут передаваться от их источника и через воду ванны, в которую помещается пациент. Вибрационные ванны проводят через день, продолжительность их устанавливают в зависимости от заболевания и локализации воздействия от 2-3 до 12-30 мин. Дозирование воздействия регулируют по ощущению пациента, зависящему от функционального состояния нервной системы, температуры тела и в значительной мере от того, на какую часть тел направляют механическое раздражение. В области воздействия отмечается понижение болевых ощущений или различной степени «онемение» в зависимости от применяемой интенсивности раздражителя и от характера заболевания.

В механизме действия вибротерапии важнейшим является передача локально наносимого раздражителя от барорецепторов через проводящие волокна в задние столбы спинного мозга и отсюда в таламус и кору больших полушарий головного мозга. Раздражение распространяется в пределах соответствующего метамера тела, включая входящие в его состав внутренние органы.

Вибротерапия может оказывать обезболивающее, противовоспалительное действие, стимулировать метаболические процессы в мышечной ткани, улучшать периферическое кровообращение.

Показания к выздоровлению: последствия травм суставов и позвоночника, заболевания нервов, хронические заболевания суставов и позвоночника (остеохондроз), хронические гастриты, холециститы, запоры, бронхиальная астма, хронические воспалительные заболевания женских половых органов.

Противопоказания к выздоровлению: резко выраженные формы неврозов, выраженные дисфункции эндокринной системы, тромбофлебит, беременность, состояние после недавно перенесенной (до 1 года) травмы головного и спинного мозга.

Лекция №20

Вода и здоровье

Содержание воды в организме человека. В организме взрослого человека содержится около 65% воды. Так, у мужчин около 61% массы тела приходится на долю воды, а у женщин - 54%. Разница связана с большим количеством жира в теле женщины. Следует также отметить что, чем моложе организм, тем больше удельный вес воды в его составе. Так, в 6-недельном эмбрионе содержится 97,5% воды, в новорожденном организме - 70-83%, в старческом возрасте снижается до 50%. Вода в организме может быть свободной, составляющей основу внутриклеточной жидкости; конституционной, входящей составной частью в молекулы белков, жиров и углеводов; связанной, входящей в состав коллоидных систем. Вода участвует в регуляции температуры тела и кроветворения.

Большая часть воды находится внутри клеток - 71%, вне клеток - 19%, в циркулирующей крови, лимфе, спинномозговой жидкости и других жидкостях - 10% от общего количества воды в организме. Наименьшее количество воды связано с белками - не больше 4%. Количество воды в организме зависит от количества жира: чем больше жира, тем меньше воды.

Вода составляет около 22%-30% жировой ткани, 55% хряща, 70% печени, 70% мозга, 72% кожи, 76% мышц, 76% селезенки, 78% поджелудочной железы, 79% сердца, 79% легкого, 80% соединительной ткани, 83% почек по отношению к массе органа. В плазме крови содержится 92% воды, а в пищеварительных соках - 98-99% и больше.

Вода в организме выполняет следующие функции:

· в водной среде происходит процесс пищеварения;

· в водных растворах и при участии воды совершается обмен веществ, кроветворение;

· без воды невозможны процессы всасывания и все химические и ферментативные процессы;

· при помощи воды осуществляется перенос пищевых продуктов в организме, а также их усвоение;

· вода участвует в процессах терморегуляции;

· с водой выводятся из организма ядовитые шлаки;

· вода является универсальным растворитель.

Постоянство объемов жидкостей внутренней среды организма обеспечивается водно-солевым обменом. Поступающая в организм вода из желудка и кишечника проникает в кровь и разносится по всему организму. В организме вода распределяется между различными жидкостными фазами в соответствии с концентрацией в них осмотически активных веществ.

Суточный баланс воды в организме. Питьевой режим. В человеческом организме в процессе эволюции вырабатывался сложный механизм, обеспечивающий нормальный водный баланс - количество потребляемой воды должно быть равным ее расходу. Водный баланс у человека рассчитывается по суточному потреблению воды, а также выделению ее из организма. Человек получает в сутки в среднем 2,5 л воды: 1,2 л - за счет выпиваемой им жидкости, 1 л - вместе с продуктами питания, которые содержат воду, по 0,3 л воды образуется в самом организме в процессе обмена веществ - это так называемая эндогенная вода. Такое же количество жидкости за 24 ч. должно быть выведено из организма.

Взрослому человеку необходимо в сутки 2,5-3 л воды - в составе пищи и питьевой, т.к. такое приблизительно количество воды теряется во внешнюю среду. Если температура внешней среде равна температуре тела человека, то взрослый человек ежесуточно испаряет 4,5 л воды.

Потребность в воде значительно изменяется в зависимости от температуры окружающей среды, от характера питания и в особенности от содержания соли в пище. Например, при работе в жарком климате общая суточная потребность в воде, находящейся в пище и питьевой, возрастает до 10 л.

Вода образуется, кроме того, в самом организме при окислении питательных веществ. В больших количествах она содержится в некоторых пищевых продуктах, например, в овощах, ягодах, фруктах. При полном окислении на 100 г вещества образуется воды: при окислении белка - 41 см 3 , крахмала - 55 см 3 , жира - 107 см 3 .

На каждые 420 Дж, освободившихся при расщеплении органических веществ, образуется 12 см 3 воды, в сутки - около 300 см 3 . В среднем в организме взрослого в сутки поступает питьевой воды 1200 см 3 , а содержащейся в пище - 1000 см 3 . В сутки из организма взрослого человека выводится с мочой около 1, 5 л, с калом - 100-200 см 3 , через кожу - 500 см 3 и через легкие - 350-400 см 3 . Так сохраняется водный баланс.

При недостатке в организме воды появляется чувство жажды, выражающееся своеобразным ощущением сухости в полости рта и глотки. Центр, регулирующий водный обмен локализован в стволовой части головного мозга. Основной причиной возникновения жажды является нарушение оптимальных соотношений между водой, солями и органическими веществами крови, в результате чего повышается осмотическое давление жидкости организма.

Питьевой режим - рациональный порядок потребления воды. Правильно установленный питьевой режим обеспечивает нормальный водно-солевой баланс и создает благоприятные условия для жизнедеятельности организма. Беспорядочное, излишнее питье ухудшает пищеварение, создает дополнительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему и почки, приводит к увеличению выделения через почки и потовые железы ряда ценных для организма веществ (например, поваренной соли). Даже временная нагрузка водой нарушает условия работы мышц, приводит к быстрому утомлению, а иногда - вызывает судороги. Недостаточное потребление воды также нарушает нормальную жизнедеятельность организма: падает вес тела, увеличивается вязкость крови, повышается температура тела, учащаются пульс и дыхание, возникают жажда и ощущение тошноты, снижается работоспособность.

Минимальное количество воды, необходимое для поддержания водно-солевого баланса в течение суток (питьевая норма), зависит от климатических условий, а также характера и тяжести выполняемой работы. Например, для умеренных широт количество воды, вводимое с питьем и пищей при минимальной физической нагрузке составляет 2,5 л в сутки, при физической работе средней тяжести до 4 л, в условиях климата Средней Азии при минимальной физической нагрузке 3,5 л, при физической работе средней тяжести до 5 л, при тяжелой работе на открытом воздухе до 6,5 л.

Особенно важно соблюдать правильный питьевой режим в условиях, вызывающих большие потери жидкости организмом, что часто имеет место в условиях жаркого климата, при работе в горячих цехах, при длительной и значительной физической нагрузке (например, при тренировке и в соревнованиях, горных восхождениях). Жителям районов с жарким климатом рекомендуется полностью утолять жажду только после насыщения и строго ограничивать прием жидкости в промежутках между едой. Для утоления жажды используют чай, увеличивающий слюноотделение и устраняющий сухость во рту, добавляют к воде фруктовые и овощные соки или экстракты. В горячих цехах пьют газированную воду или отвары сухофруктов. Питьевой режим спортсменов предусматривает утоление жажды после окончания упражнений. При горных восхождения рекомендуется утолять жажду только во время больших привалов. При значительных потерях веса, связанных с большой физической нагрузкой (после тренировок, спортивных соревнований, парной бани), рекомендуется пить дробными порциями.

Последствия недостатка и избытка воды в организме человека. Как недостаток, так и избыток в организме воды при определенных условиях могут быть главной причиной нарушения тех или иных функций вплоть до развития хронических заболеваний. Недостаток воды в организме тяжело переносится человеком.

Уменьшение общего содержания воды в организме, когда ее потери превышают поступление и образование, носит название обезвоживание (отрицательный водный баланс). По механизму развития обезвоживание организма может быть обусловлено избыточным выделением воды при недостаточном его возмещении, потерей воды вследствие первичной потери натрия, ограничением или прекращением приема воды.

Организм может терять значительное количество воды через кишечник (при поносе, действии слабительных), желудок (при обильной рвоте), почки (сахарный диабет, действии мочегонных средств), кожу (усиленное потоотделение), легкие (при увеличении объема вентиляции в условиях сухости воздуха), в результате кровопотери, при обширных ожогах, ранах. При выполнении работы наибольшая потеря воды с потом наблюдается в условиях перегревания организма. При подъеме на высокие горы повышенной потере воды способствует усиленное выделение пота вследствие физической нагрузки и быстрое ее испарение; на высоте много воды теряется также через легкие в связи с возрастанием объема вентиляции и сухостью воздуха. Причиной обезвоживания организма может быть потеря воды, связанная с длительной безуглеводной диетой. При потере воды в количестве менее 2% массы тела появляется жажда, при утрате 6-8% - полуобморочное состояние, 10% - галлюцинации и затруднения при глотании, при дефиците свыше 12% наступает гибель.

Клинически обезвоживание организма проявляется уменьшением веса тела, сильной жаждой, потерей аппетита, тошнотой. Слизистая оболочка становится дряблой, морщинистой, теряет эластичность, складка кожи живота длительное время не сглаживается. Кровяное и внутриглазное давление снижаются, пульс учащен и ослаблен. Нарастает слабость, возникает головная боль, головокружение, неустойчивость походки, нарушается координация движений. Ослабевает мышечная сила, внимание, снижается работоспособность. Иногда повышается температура тела. При утяжелении клинической картины происходит дальнейшее уменьшение веса тела; глазные яблоки западают, черты лица заостряются, зрение и слух ослабевают, резко затруднено глотание; нарастает недостаточность кровообращения, мочеиспускание становится болезненным, нарушатся психика. При тяжелом обезвоживании организма чувство жажды может утрачиваться. Если человек пребывает в относительном покое и в умеренной температуре окружающей среды, он может прожить без воды неделю (без пищи около месяца), а в условиях повышенной температуры - всего три дня.

Избыток воды - частая форма нарушения водно-солевого обмена. Она проявляется преимущественно в виде отеков и водянки различного происхождения. При избытке воды возрастает ее содержание в крови и плазме, вследствие чего снижается гематокритный показатель. Наблюдается оводнение клеток. Нарастает вес тела. Характерно появление тошноты, рвоты. Слизистые оболочки влажны. Об оводнении мозговых клеток свидетельствуют апатия, сонливость, головная боль, подергивание мышц, судороги, нарушение координации движений, мышечная слабость. Избыток воды приводит к перегрузке сердечно-сосудистой системы, вызывая изнуряющее потоотделение, сопровождающееся потерей солей и водорастворимых витаминов, ослабляет организм. При избытке воды наблюдается обильное слюнотечение, падение температуры, усиленное выделение мочи.

Показания и способы применения минеральных вод. Минеральные источники Республики Беларусь. Минеральные воды - подземные (иногда поверхностные) воды с повышенным содержанием (более 1 г/л) минеральных солей и газов, обладающие физико-химическими свойствами (химический состав, температура, радиоактивность), позволяющими использовать их в лечебных целях. Некоторые минеральные воды имеют промышленное значение. По минерализации отличают: слабоминерализованные (1-2 г/л), малой (2-5 г/л), средней (5-15 г/л), высокой (15-30 г/л) минерализации, рассольные (35-150 г/л) и крепкорассольные (выше 150 г/л) минеральные воды. По ионному составу минеральные воды делят на хлоридные (Cl -), гидрокарбонатные (HCO 3 -), сульфатные (SO 4 2-), натриевые (Na +), кальциевые (Ca 2+), магниевые (Mg 2+). По наличию газов и специфических элементов выделяют: углекислые, сульфидные (сероводородные), азотные, бромистые, йодистые, железистые, мышьяковистые, кремниевые, радиоактивные (радоновые) минеральные воды. По температуре различают: холодные (до 10 0 С), теплые (20-37 0 С), горячие (термальные, 37-42 0 С) и очень горячие (высокотермальные, от 42 0 С и выше) минеральные воды.

Использование природных минеральных вод - один из старейших методов лечения ряда заболеваний. Оно было известно античным средневековым врачам Европы и Арабского Востока. Первые упоминания об их лечебных свойствах имеются в трудах греческого врача Гиппократа (IU век до н.э.), где приводятся некоторые сведения о свойствах соленой и морской воды. В CUI веке накопившийся к тому времени опыт лечения минеральными водами был обобщен итальянским врачом Г. Филлопия в книге «Семь книг о темных водах». В CUI-CUII веках начинают более широко рассматриваться вопросы строительства, оборудования и эксплуатации курортных зон с различными минеральными водами. В России государственные мероприятия по разведке минеральных вод и их эксплуатации с лечебными целями были начаты по инициативе Петра I.

Под лечебными минеральными водами принято понимать подземные воды, содержащие в повышенных концентрациях различные минеральные (реже органические) компоненты и газы или обладающие какими-либо особыми физическими свойствами (радиоактивность, повышенная температура), благодаря этому минеральные воды оказывают на организм человека лечебное воздействие при наружном или внутреннем применении. К лечебным водам относятся воды, превышающие 2 г/л или с меньшим содержанием солей при наличии фармакологически активных микрокомпонентов. В лечебных водах минерализация достигает 2000 мг/л, углекислый газ составляет 500 мг/л, сероводород - 10 мг/л, мышьяк -0,7 мг/л, железо - 20 мг/л, бром - 25 мг/л, йод - 5 мг/л, кремнекислота - 50 мг/л и радон - (5 нКи/л).

По лечебным свойствам минеральные воды подразделяются на 8 бальнеологических групп: без «специфических» компонентов и свойств, углекислые, сульфидные (сероводородные), мышьяковистые, железистые, йодобромные с высоким содержанием органических веществ, кремнистые термальные и радоновые.

В зависимости от минерализации минеральные воды используются как для внутреннего, так и наружного применения. Лечебное действие их на организм обусловлено комплексом растворенных в воде веществ, физико-химическими свойствами, а также механическими и химическими эффектами. При внутреннем применении минеральных вод физиологическое действие и лечебный эффект зависит от количества принятой воды, ее температуры, минерализации, химического состава, времени приема по отношению к приему пищи, от функционального состояния системы пищеварения. Этим объединяется различный эффект применения минеральных вод. Так, хлоридные и сульфатные воды высокой минерализации (более 15 г/л) могут оказывать раздражающее действие на слизистую оболочку желудка и вызывать обострение заболеваний. Слабительное действие сульфатных натриевых и магниевых вод начинается при содержании в них ионов сульфата более 2,5 г/л.

Минеральная вода с одинаковой общей минерализацией, по различным химическим составам по-разному влияет на организм человека. Например, хлоридные натриевые воды благотворно действуют на органы пищеварения; хлоридные кальциевые способствуют противовоспалительным процессам и положительно влияют на нервную систему; хлоридные магниевые способствуют расширению кровеносных сосудов; сульфатные воды, в основном, желчегонные и слабительные. Гидрокарбонатные натриевые (типа «Боржоми») понижают кислотность.

Лечебное действие хлоридных натриевых вод при наружном применении (ванны) обуславливают термические, химические и газовые компоненты, улучшающие деятельность сердечно-сосудистой, нервной системы, усиливающие обменные процессы. Эти воды используют также при заболеваниях костей и суставов.

Воды, содержащие йод и бром, применяются для внутреннего и наружного применения. Йод способствует усилению действия желез внутренней секреции. Бром благотворно влияет на центральную нервную систему, облегчает работу сердца, способствует снижению артериального давления. Йодобромные ванны эффективны при лечении функциональных заболеваний нервной системы, атеросклерозе, кожных и других заболеваниях.

Железистые минеральные воды применяются как питьевые, которые благотворно влияют на процессы кроветворения. Применяют их при лечении железодефицитных анемий. Мышьяковистые минеральные воды чаще используются для приема внутрь. Они назначаются при истощении и малокровии. Кремнистыми термальными водами лечат хронические гастриты, колиты, заболевания печени, обмен веществ, а сульфидными минеральными водами лечат заболевания сердечно-сосудистой системы, хронические воспалительные заболевания костей, суставов и кожные болезни. Радоновые ванны назначаются при ряде заболеваний нервной системы и сердечно-сосудистой системы, органов движения, кожи.

В Беларуси разведано более 25 месторождений минеральных вод, которые могут давать 4,3 тыс. м 3 воды в сутки (табл. 4). Из них пока используются только около 10% ресурсов выявленных 11 типов минеральных вод. Минеральные воды республики с минерализацией от 1,7 до 4,40 г/л преимущественно холодные (10-15 0 С), за исключением глубинных рассолов с температурой до 89 0 С, азотные негазированные (газонасыщенность до 35 г/л), в большинстве случаев без специфических компонентов. По химическому составу бывают сульфатными кальциево-магниевыми, хлоридными натриевыми, хлоридно-сульфатными натриево-кальциевыми, хлоридно-сульфатными натриевыми, хлоридными натриевыми и хлоридными кальциевыми с высоким содержанием сероводорода, брома, йода. Наиболее распространены хлоридно-натриевые воды. Они разведаны на озере Нарочь, в Бобруйске, районе Гомеля (санаторий «Васильевка»), в Брестской области (санаторий «Берестье»).