Научная статья на тему 'ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОРМИРОВАНИЯ ВИБРАЦИЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА'

ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОРМИРОВАНИЯ ВИБРАЦИЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА Текст научной статьи по специальности «Биотехнологии в медицине»

CC BY
37
12
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Журнал
Гигиена и санитария
Scopus
ВАК
CAS
RSCI
PubMed
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биотехнологиям в медицине , автор научной работы — А.М. Волков

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PHYSIOLOGICAL AND HYGIENIC BACKGROUNDS FOR STANDARDS OF RAILWAY ROLLING-STOCK VIBRATIONS

A survey of various measures to ensure smooth travel of carriages is presented Besides, the article contains the results of experimental investigations of the vibrations peculiar to the railway rolling-stock and their effects on EEG, ECG, the blood pressure, the hearing, the stimulation of vestibular nerve under laboratory conditions and that on certain functions of passengers in the train. The author substantiates the necessity for limiting rolling-stock vibrations and suggests hygienic standards for this purpose.

Текст научной работы на тему «ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ НОРМИРОВАНИЯ ВИБРАЦИЙ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА»

HYGIENIC CHARACTERISTICS AND MEANS OF IMPROVEMENT OF WORKING CONDITIONS IN CHEMICAL AND PHARMACEUTICAL INDUSTRY

D. A. Zilber, professor, M. M. Ostrovsky

In order to assess the sanitary environment attending working conditions that prevail in the production of drugst Leningrad Chemical and Pharmaceutical plants, sus-tematic analyses of air have been performed since 1950 for the presence of toxic vapours and gases for dust content, tHe extent of its dispersion, along with the investigations of meteorological conditions, Inadequacies in the sanitary conditions are mainly due to insufficient use of hermetically sealed installation, defects in the airtightness of existing apparatuses, to the use of hand operations, improper exploitation of ventilation systems etc. A detailed analysis of the morbidity rate among the workers Irom "Pharmakon" plant covering the period of 1955 to 1958, made it posible to characterize the dynamics and features peculiar to its structure and confirmed the effect exerted by poisons with "nonspecific action" (especially the aromatic carbohydrates) on the morbidity rate. On the basis of data obtained technical and hygienic measures have been elaborated for improvement of working conditions.

ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ

НОРМИРОВАНИЯ ВИБРАЦИИ ПОДВИЖНОГО СОСТАВА ЖЕЛЕЗНОДОРОЖНОГО ТРАНСПОРТА

А. М. Волков

Из Центральной научно-исследовательской лаборатории гигиены и эпидемиологии Министерства путей сообщения СССР

Одним из факторов внешней среды, воздействию которого подвергается персонал подвижного состава железнодорожного транспорта и пассажиры, являются вибрации. Определения параметров вибрации паровозов и вагонов, произведенные Е. Ц. Андреевой-Галаниной, показали, что эти вибрации не безразличны для организма человека.

Повышенная частота некоторых заболеваний у работников локомотивных бригад (язвенная болезнь, заболевания периферической нервной системы, гинекологические заболевания женщин-проводниц) (О. И. Барсукова) связывается с воздействием вибраций.

Жалобы пассажиров на тряску в некоторых вагонах, а иногда и в целых поездах ставят вопрос об улучшении плавности хода подвижного состава железнодорожного транспорта, а вместе с тем и о гигиенических нормах, которые бы легли в основу проектирования и строительства подвижного состава.

Подходы к нормированию вибрации подвижного состава в своей основе в СССР и в капиталистических странах различны. Конкуренция между владельцами различных видов транспорта заставляет улучшать удобства прежде всего в вагонах. Поэтому во Франции плавность хода вагона предусматривается, исходя из оценки самого требовательного пассажира. В других странах пользуются показателями плавности хода вагонов, которые в основе своей исходят от шкал субъективной оценки вибраций (Рейера и Мейстера и др.). За иоследнее время показатели плавности хода вагонов строятся с учетом времени, после которого наступает утомление.

Прилагаемые показатели весьма близки между собой и построены на основании учета воздействия вибрации частотой 1 и 1,4 гц.

Между тем еще Ваас, Рейер и Мейстер (Waas, Reiher и Meister') указывали на резонансный характер для организма человека частот

1 По Е. Ц. Адреевой-Галаниной.

6—8 гц. Это обстоятельство и сомнения в надежности методов субъективной оценки воздействия вибрации побудили Центральную научно-исследовательскую лабораторию гигиены и эпидемиологии (ЦНИЛГЭ) принять предложение Министерства путей сообщения СССР и Центрального научно-исследовательско-го института Министерства путей сообщения СССР о выработке объективных физиологических критериев плавности хода вагонов. Принимая во внимание, что вибрации подвижного состава оказывают длительное воздействие на обслуживающий персонал, необходимо было изучить вибрации не только вагонов, но и локомотивов.

Впервые вибрации вагонов и паровозов в СССР измерялись Е. Ц. Андреевой-Галаниной в 30-х годах, но так как за последние годы происходила замена подвижного состава, необходимо было произвести определение параметров подвижного состава заново.

В самом кратком виде параметры вибраций подвижного состава железнодорожного транспорта представлены в табл. 1.

К началу проведения нашей работы (1949) й § _ == литература о действии

.....§ о . | . общих вибраций на орга-

.....л £ .е . •§ низм человека была не-

• ' • • ' -1= ■ 5 велика. Отмечалось влия-' 'и ^ ние вибраций на газо-

^е?ясо|£ ^ = \= обмен (В. А. Углов), ста-

• Шы Л § § • ч § токинетические функции з I | I; человека (Е. Ц. Андреев ева-Галанина, Д. А. Кри-Н.я| жанская), перифериче-с я! ское зрение (Е. Ц. Анд-

<У> о о

1 1 1 1 со* 1 со т 1 со 00 со см

1 1 1 I м см см 1 о о

1 1 1 1 ^ 1 1 ю

о см — —

5,6—317,0 ю со 1 —СО (--О 1 - -[О 1 -»со о — 00 1. 1 1

00 ~ 1 о | СМ 00 о со 1 1 1

■Ч" 1 СМ ^ со" ю

м-1 1 | со со г--- —" о* о см' 1 1 1

1 1 со см см ю о | ст> | 1 — СО см о см 77,4 300-850

о

1 1 1 о*-. 1 — — г— ю 4,0 6-14

1 1 | СО О | о о СМ СП

ю см см см со

00 о о о С0 1ЛС-. 00 — см сч о — ю 1 1 1 2? 1 2 00 О 00 о СЧ 00 — СЦ т о со со J 1 о см

ю см — см 1 1 ю ю 1 1 00 —. -З- СО ЛЬ .. о ,5-13,0

о см

14 1 со 1 | 00 о

— со — — см со

« «

э .= ■«

реева-Галанина и Д. А. Зильбер), кожно-гальванический рефлекс, вибрационную чувствительность и т. д. Поэтому представлялось целесообразным изучить влияние вибрации, типичных для вагонов и локомотивов, в лабораторных условиях на виброплатформе, в условиях естественного эксперимента при испытаниях различных типов вагонов и, наконец, в поездах дальнего следования.

В лабораторных условиях влияние вибраций на организм человека изучалось путем определения ускорений колебательных движений тела человека, регистрации у наблюдаемых биоэлектрической активности коры головного мозга, снятия электрокардиограммы, измерения кровяного давления, порогов слуха и возбудимости вестибулярного нерва до и после часового воздействия вибраций, типичных для вагонов и локомотивов, а часть из них регистрировали и в условиях естественного эксперимента в поездах.

В результате регистрации ускорений колебательных движений тела человека под влиянием вибраций подтвержден резонансный характер частот от 5 до 8 гц и установлен резонансный характер колебаний в 20 гц. Регистрация ускорений тела человека в условиях эксплуатации подтвердила данные лабораторных экспериментов и позволила прийти к заключению, что резонансные частоты колебаний для тела человека в спектре других частот оказывают такое же механическое влияние, как и в случае изолированного действия.

Вибрации с ускорением колебательных движений менее 10 см/сек2 вызывали физиологические сдвиги, не отличающиеся от контрольных. Вибрации с ускорением колебательных движений 32 см/сек2 вызывали депрессию а-ритма электроэнцефалограммы с восстановлением его в течение 5—10 секунд. Со стороны других органов и систем отклонений от физиологической нормы после часового действия вибраций не обнаружено. После часового воздействия вибраций, типичных для пассажирских вагонов с ускорением колебаний до 50—80 см/сек2, обнаружены задержка в восстановлении а-ритма ЭЭГ до 10—15 секунд, тенденция к изменению зубцов электрокардиограммы, снижение систолического показателя, сокращение периода изгнания крови из желудочков сердца и увеличение максимального кровяного давления. Пороги слуха восстанавливались в нормальные сроки. Возбудимость вестибулярного нерва незначительно укорачивалась.

Таким образом, часовое воздействие вибраций, типичных для пассажирских вагонов, не вызывает количественных и качественных сдвигов, выходящих за пределы физиологической нормы. Длительное непрерывное воздействие вибраций, типичных для вагонов, может повести к некоторым слабо выраженным функциональным сдвигам в центральной нервной системе с преобладанием возбудительного процесса.

Обследование физиологических функций у работников поездных бригад со стажем более 8 лет выявило у них полиморфизм а-ритма.

После часового действия вибраций, типичных для локомотивов, у наблюдаемых, как правило, отмечается замедленное восстановление а-ритма, в отдельных случаях — явления, сходные с парадоксальной фазой парабиоза (вместо депрессии — экзальтация а-ритма).

Со стороны нервной регуляции сердечной деятельности отмечены признаки возбуждения центра симпатического нерва. Возбудимость вестибулярного нерва повышается (в отдельных случаях более чем в 2 раза), а восстановление ее задерживается до 30 минут. Пороги слуха восстанавливаются в пределах 20 минут. Исследование физиологических сдвигов тех же функций у работников локомотивных бригад в лабораторных условиях не выявило у них приспособления организма к действию вибраций.

Обследование 100 машинистов показало, что после 4 лет работы у них в большей степени, чем у работников поездных бригад, обнаруже-

мы полиморфизм а-ритма, признаки возбуждения и большей лабильности со стороны вестибулярного нерва.

Таким образом, вибрации низкой частоты (до 4 гц)'с ускорением колебательных движений от 130 до 225 см/сек2 вызывают даже после часового действия существенные физиологические сдвиги, которые могут быть близкими к патологическим.

Отдельные опыты с воздействием на человека вибраций с ускорениями колебаний до 500 см/сек2 в'ызывают сдвиги в функциях организма, близкие к патологическим, в виде ослабления уравновешивающей роли коры головного мозга, нарушения взаимодействия между корой и подкоркой и, вероятно, непосредственное влияние вибраций на сердечную мышцу.

В совместных работах с Московским научно-исследовательским институтом гигиены имени Ф. Ф. Эрисмана Министерства здравоохранения РСФСР установлено особо неблагоприятное действие в лабораторных условиях вибраций частотой 20 гц (торможение коры и подкорки головного мозга) по сравнению с вибрациями частотой 50 гц.

Выводы, сделанные на основе исследований в лабораторных условиях в отношении нйзко- и среднечастотных вибраций, подтверждены наблюдениями, полученными при испытании пассажирских и грузовых вагонов. Физиологические сдвиги у людей были более неблагоприятны там, где в спектре вибраций регистрировались частоты 20 гц.

Наблюдения, проведенные над физиологическими функциями пассажиров поездов дальнего следования, находившихся в пути от 2 до 4 суток, показали, что у лиц моложе 40 лет не происходит сколько-нибудь заметных неблагоприятных сдвигов, но у лиц старше 40 лет снижается сила нервных процессов и подвижность его за счет инертности возбудительного процесса, а также отмечается снижение слуховой чувствительности. Исследование физиологических функций у членов локомотивных бригад [скорости зрительно-двигательной реакции аудиометрии, кровяного давления, тактильной (дискритинационной) чувствительности] показало, что после поездок длительностью более 8 часов у машинистов и их помощников обнаруживались существенные изменения физиологических функций. Эти изменения в виде следовогопослерабочего обострения слуха, несмотря на шумовой и вибрационный фон, притупления тактильной чувствительности, удлинения латентного периода двигательчо-рефлекторной реакции, понижения максимального артериального давления и уменьшения числа ударов пульса, должны быть поставлены в связь с воздействием шума и вибрации локомотива.

Приведенные материалы позволяют прийти к заключению, что подвижной состав железнодорожного транспорта в отношении создаваемой им вибрации не удовлетворяет гигиеническим требованиям, поэтому вибрации подвижного состава железнодорожного транспорта должны быть ограничены.

В условиях СССР ограничение вибраций не может осуществляться, исходя из показателей плавности хода вагонов вследствие большой протяженности путей в СССР и из-за отсутствия дифференциропки ограничения по частоте (учет резонансных частот). Нельзя также при этом исходить из нормативов, установленных для производственных вибраций, учитывая следующие моменты: а) особенности вибраций подвижного состава, заключающиеся в прерывистости спектра вибраций, затухающих и толчкообразных колебаниях; б) прерывистость действия вибрации, связанного с остановками, возможность амортизации сидений и отсутствие вынужденности рабочей позы; в) отсутствие технических возможностей снижения вибраций до величин, предусмотренных органиче-ниями для производственных вибраций.

Ограничение вибраций, типичных для подвижного состава железнодорожного транспорта, может быть осуществлено изданием соответ-

ствующих норм, предусматривающих предельно допустимые величины вертикальных и горизонтальных вибраций в зависимости от времени действия их на организм и типов подвижного состава. Временные санитарные нормы и правила должны содержать рекомендации по предупреждению вредного влияния вибраций на организм человека.

В соответствии с данными требованиями предлагаются следующие предельно допустимые величины вибраций подвижного состава железко-дорожного транспорта (табл. 2), в которых I класс предусматривает ограничение вибраций локомотивов, электровозов, тепловозов и грузовых вагонов, где воздействие вибраций не должно превышать 8 часов; II класс вводится для пассажирских вагонов, где воздействие может быть более одних суток. Нормативы даны для повторяемости параметров в 50 и 20»/о.

Таблица 2

Предельно допустимые величины вибраций подвижного состава железнодорожного

транспорта

I класс II класс

вертикальные горизонтальные вертикальные

Частота амплитуда ускорение амплитуда ускорение амплитуда ускорение

(1 ГЦ) (в мм) (в см/сек1) (в мм) (в см/секг) (в мм) (в см/сек')

50% 20% 50% 20% 50% 20% 50% 20% 50% 20% 50% 20%

До 2 2,5 3,4 40 60 2,5 3,4 40 60 1 2.2 2,6 30 40

2—4 2,5 3,7 40 60 1,5 3,0 30 50 2,2 2,6 30 40

4—6 0,45 0,78 30 50 0,8 0,08 г 30 50 0,4 0,47 25 30

6-8 0,10 0,14 15 20 0,01 0,14 15 20 0,1 0,14 15 20

8—10 0,15 0,23 40 60 0,15 0,23 40 60 0,12 0,15 30 40

10—16 0,10 0,15 40 60 0.10 0,15 40 60 0,08 0,10 30 40

25—30 0,007 0,010 15 20 0,007 0,010 15 20 0,006 0,008 15 20

30 0,003 80 ^ 0,003 80 0,003 — 80

Рекомендуемые нормативы относятся ко всем видам подвижного состава — тепловозам, электровозам, вагонам и т. д. Конструкторы должны учитывать увеличение скорости движения поездов, отчего вибрации должны возрастать. Однако это обстоятельство не должно быть использовано в качестве аргумента против предлагаемых норм. Вибрации вредны не только для организма человека, они также неблагоприятно отражаются на самом подвижном составе и на пути. При повышении скорости движения поездов возрастание вибрации снижает безопасность его. Повышение скорости движения поездов требует улучшения состояния пути, а это способствует снижению вибрации подвижного состава.

Какие же пути для выполнения предлагаемых норм могут быть предложены и осуществимы ли эти нормы технически?

Зарубежный опыт повышения плавности хода вагонов (трансевро-пейский эксперсс), динамические испытания пассажирских вагонов при скорости 120 км/час и выше показывают, что параметры вибраций уже сейчас могут быть снижены до указанных выше норм или до величин, близких к ним. Что касается локомотивов, то самым радикальным решением была бы такая амортизация ходовых частей, которая бы обеспечила снижение вибрации пола кабины машиниста до предельно допустимых норм.

Однако на первом этапе, вероятно, еще не будет возможным достигнуть требуемых нормативов для основных колебаний от 1 до 5—6 гц. Тогда остается путь амортизации рабочего места с сиденьем машиниста.

Этот путь конструкторы считают более приемлемьш. Такой же путь может быть предложен для тормозных площадок грузовых вагонов.

Таким образом, утверждение норм будет прогрессивным шагом не только в защите организма работников железнодорожного транспорта и пассажиров, но и в деле улучшения подвижного состава и состояния пути.

ЛИТЕРАТУРА

Андреев а-Г а л а н и н а Е. Ц. Вибрации, их гигиеническое значение и меры борьбы с ними. Л., 1940. — О н а ж е. В кн.: Гигиеническое значение общих вибраций. Л., 1949, стр. 5. — Андреев а-Г аланина Е. Ц., Зильбер Д. А. Там же, стр. 25.— Барсукова О. И. Гинекологические заболевания женщин-проводников железнодорожного транспорта. Ростов-на-Дону, 1957. — Борщевский И. Я., Емельянов М. Д., Корешков А. А. Тезисы докл. 1-й Всесоюзн. конференции по борьбе с вибрацией. Л., 1958, стр. 11. — Волков А. М., Румянцев Г. И., Кандауро-ва Е. И. Там же, стр. 15. — Крижа некая Д. А. Гиг. и сан., 1948, № 10, стр. 1.

Поступила 23/} 1960 г

PHYSIOLOGICAL AND HYGIENIC BACKGROUNDS FOR STANDARDS OF RAILWAY ROLLING-STOCK VIBRATIONS

A. M. Volkov

A survey of various measures to ensure smooth travel of carriages is presented Besides, the article contains the results of experimental investigations of the vibrations peculiar to the railway rolling-stock and their effects on EEG, ECG, the blood pressure, the hearing, the stimulation of vestibular nerve under laboratory conditions and that on certain functions of passengers in the train. The author substantiates the necessity foi limiting rolling-stock vibrations and suggests hygienic standards for this purpose

-£r -fr -ft

ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЛУЧИСТОЙ СИСТЕМЫ

ОТОПЛЕНИЯ ПОМЕЩЕНИЯ ДЛЯ ОБОГРЕВА РАБОЧИХ, РАБОТАЮЩИХ ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ ХОЛОДА

К. К. Андреева

Из Института гигиены труда и профессиональных заболеваний АМН СССР

Для предупреждения охлаждения организма человека от воздействия холода применяются различные виды спецодежды и обуви. Одна ко существующая одежда и обувь, особенно в производственных условиях, не всегда полностью защищают организм от охлаждения. Помимо одежды и обуви, требуются другие профилактические мероприятия, в частности различные виды обогрева как на рабочем месте, так и в помещениях, специально отведенных для этого.

В литературе имеются работы, в которых рассматривается обогрев рабочих непосредственно на рабочих местах источниками лучистого тепла, направленного на отдельные участки тела (С. Д. Бунимович. М. Г. Мархасев, Я- И. Трумпайц, В. К. Кузьмина и др.). Однако есть ряд производств, где использовать такой вид обогрева не представляется возможным по характеру выполняемых операций или же из-за невозможности нарушения температурного режима в рабочем помещении. К такому виду производств можно отнести, например, холодильники. Рабочие, обслуживающие холодильники, от 50 до 75°/о рабочего време-*й находятся в холодильных камерах гри низкой температуре воздуха и ограждений. Температура воздуха в большинстве камер —8—12°, но

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.