BEZPIECZEÑSTWO PRACY 2/2002

5

rgania mechaniczne wystêpuj¹ w

ka¿dym œrodowisku pracy, w

którym wykorzystywane s¹ urz¹-

dzenia przemieszczaj¹ce siê lub pracuj¹-

ce na zasadzie ruchu obrotowego, albo po-

suwisto-zwrotnego.

ród³ami tzw. drgañ ogólnych, tj. drgañ

dzia³aj¹cych na ca³e cia³o cz³owieka, s¹

ruchome maszyny robocze, pojazdy prze-

mys³owe i œrodki transportu. Zawodowa

ekspozycja na drgania miejscowe, dzia-

³aj¹ce na koñczyny górne, wystêpuje pod-

czas prac rêcznymi narzêdziami wibracyj-

nymi, wytwarzaj¹cymi drgania mecha-

niczne przewa¿nie celowo w takich ope-

racjach, jak: ciêcie blach, ubijanie mas for-

mierskich, wykonywanie odwiertów, szli-

fowanie i polerowanie detali, ciêcie i ob-

rzynka drzew itp.

Nadmierne obci¹¿enie organizmu pra-

cownika drganiami doprowadza do roz-

woju choroby, zwanej zespo³em wibracyj-

nym, charakteryzuj¹cej siê nieswoistymi

dolegliwoœciami i procesami chorobowy-

mi w wielu uk³adach organizmu. Ochro-

na przed szkodliwym dzia³aniem wibra-

cji winna polegaæ w pierwszym rzêdzie

na przestrzeganiu zasady, by na stanowi-

skach pracy nie by³y przekraczane naj-

wy¿sze dopuszczalne wartoœci (NDN)

drgañ mechanicznych [7].

Naukow¹ podstawê do ustalania war-

toœci NDN drgañ stanowi¹ badania do-

œwiadczalne z udzia³em wolontariuszy

i epidemiologiczne badania zawodowo

nara¿onych na wibracje. Wraz z postêpem

wiedzy weryfikuje siê wartoœci NDN

drgañ mechanicznych, bli¿ej wi¹¿¹c je

z odleg³ymi nieswoistymi skutkami zdro-

wotnymi.

Podjêta weryfikacja dotychczasowych

krajowych wartoœci NDN drgañ mecha-

nicznych by³a niezbêdna ze wzglêdu na

brak mo¿liwoœci jednoznacznej oceny

nara¿enia pracownika na wibracje, na sku-

tek przyjêcia wielu wartoœci NDN, powi¹-

zanych z wartoœciami wspó³czynnika

szczytu, bez potwierdzenia przyjêtych

dr hab. n. med. BARBARA HARAZIN

Œl¹ska Akademia Medyczna

Katedra i Zak³ad Higieny i Epidemiologii

Nowe wartoœci NDN

drgañ mechanicznych na stanowiskach pracy

zale¿noœci z wynikami badañ medycz-

nych, a tak¿e z powodu przyjêcia zbyt

du¿ych b¹dŸ ma³ych wartoœci NDN w po-

równaniu do dozwolonych wartoœci po-

dawanych obecnie w piœmiennictwie [6].

Higieniczne kryteria

normowania drgañ mechanicznych

Ogólne drgania mechaniczne

Poznanie biomechanicznych i psycho-

fizycznych reakcji cz³owieka na drgania,

ujawnianych w warunkach doœwiadczal-

nych, stanowi³o na pocz¹tku jedyn¹ pod-

stawê do okreœlenia pierwszych wartoœci

NDN ogólnych drgañ mechanicznych.

Stwierdzono, ¿e biomechaniczna reakcja

cz³owieka na drgania ogólne zale¿y od

trzech podstawowych kierunków dzia³a-

j¹cego bodŸca wibracyjnego (X, Y i Z)

i jest zró¿nicowana w zale¿noœci od czê-

stotliwoœci drgañ [10]. Charakter tego

zró¿nicowania zosta³ uwzglêdniony w

tzw. wa¿onej czêstotliwoœciowo wartoœci

przyspieszenia a

w

dla danego kierunku,

któr¹ stosuje siê w pomiarach i ocenie

wibracji na stanowiskach pracy. W przy-

padku jednoczesnego wystêpowania

drgañ o zbli¿onych wartoœciach przyspie-

szeñ w kierunkach poziomych (X, Y) i pio-

nowym (Z), ich wp³yw na pogorszenie

sprawnoœci cz³owieka jest wiêkszy w po-

równaniu do skutków dzia³ania drgañ o ta-

kim samym przyspieszeniu wystêpuj¹cym

tylko w jednym kierunku. Dlatego w oce-

nie skutków zdrowotnych nale¿y braæ pod

uwagê ca³kowit¹ wartoœæ wa¿on¹ czêsto-

tliwoœciowo przyspieszenia wyra¿on¹

przez sumê wektorow¹ a

wS

poszczegól-

nych sk³adowych:

(1)

W powy¿szym wzorze uwzglêdniono

wyniki badañ doœwiadczalnych, które

ujawni³y 1,4-krotnie wiêksz¹ wra¿liwoœæ

badanych osób na drgania poziome (X, Y)

w porównaniu do reakcji na drgania pio-

nowe (Z).

D³ugotrwa³e zawodowe dzia³anie

ogólnych drgañ mechanicznych mo¿e

doprowadziæ w organizmie cz³owieka do

powstania wielu niespecyficznych zmian

o ró¿norodnym charakterze [9]. Ocena

du¿ych grup osób nara¿onych wykazuje,

¿e najczêstsze zaburzenia s¹ obserwowa-

ne w uk³adzie ruchu, zlokalizowane g³ów-

nie w lêdŸwiowym odcinku krêgos³upa.

W wielu doniesieniach autorzy podaj¹, ¿e

dolegliwoœci pojawiaj¹ siê statystycznie

czêœciej, je¿eli równowa¿ne w odniesie-

niu do 8 godzin wa¿one czêstotliwoœcio-

wo pionowe przyspieszenia nie przekra-

czaj¹ nawet wartoœci 0,6 m/s

2

[1].

Zespó³ bólowy krêgos³upa wywo³any

dzia³aniem wibracji ogólnej, zosta³ uzna-

ny za chorobê zawodow¹ w Belgii i Niem-

czech [3].

W tabeli 1. porównano najwy¿sze do-

puszczalne wartoœci drgañ ogólnych przy-

jête lub proponowane w ró¿nych pañ-

stwach i w Polsce [8].

Miejscowe drgania mechaniczne

Badania doœwiadczalne wykaza³y, ¿e

stopieñ rozprzestrzeniania wibracji zale-

¿y przede wszystkim od czêstotliwoœci

i w³aœciwoœci sprê¿ysto-t³umiennych ba-

danego obszaru koñczyny. Zró¿nicowa-

na reakcja koñczyny górnej cz³owieka

w zale¿noœci od czêstotliwoœci drgañ zo-

sta³a wykorzystana do oceny wibracji

*)

Praca by³a referowana na XII Miêdzynarodowej

Konferencji Zwalczania Ha³asu Noise control ´01,

Kielce, 24-26 wrzeœnia 2001 r.

Praca realizowana w Instytucie Medycy-

ny Pracy i Zdrowia Œrodowiskowego w ra-

mach programu wieloletniego (b. SPR-1)

pn. „Bezpieczeñstwo i ochrona zdrowia

cz³owieka w œrodowisku pracy”, dofinan-

sowanego przez Komitet Badañ Nauko-

wych. G³ówny koordynator Centralny In-

stytut Ochrony Pracy

*)

BEZPIECZEÑSTWO PRACY 2/2002

6

miejscowych na podstawie pomiarów tzw.

wa¿onej czêstotliwoœciowo wartoœci

przyspieszenia a

w

. Ostatnie badania wy-

kaza³y, ¿e podczas jednoczesnego dzia-

³ania drgañ w wielu kierunkach, reakcje

cz³owieka najlepiej odzwierciedla wartoœæ

sumy wektorowej a

wS

wa¿onych czêsto-

tliwoœciowo sk³adowych przyspieszeñ w

trzech kierunkach (a

wX

, a

wY

, lub a

wZ

) [4].

Wzór na sumê wektorow¹ drgañ miejsco-

wych przedstawia poni¿sze równanie:

(2)

Nadmierne i d³ugotrwa³e dzia³anie

wibracji miejscowych mo¿e doprowadziæ

do nieswoistych zmian chorobowych

w uk³adzie naczyniowym, nerwowym,

kostno – stawowym i miêœniowym koñ-

czyn górnych. W badaniach epidemiolo-

gicznych starano siê najczêœciej okreœliæ

zwi¹zek miêdzy prawdopodobieñstwem

pojawienia siê zmian naczyniowych, wy-

stêpuj¹cych pod postaci¹ napadowego

zbledniêcia skóry palców r¹k, tzw. obja-

wu Raynauda, a wielkoœci¹ dziennego

nara¿enia na wibracje [2,5]. W Wielkiej

Brytanii i aktualnie w Japonii przyjmo-

wane wartoœci NDN drgañ miejscowych

opieraj¹ siê na kryterium wystêpowania

objawu Raynauda (tabela 2).

Nowe wartoœci NDN

drgañ mechanicznych

Nowe wartoœci NDN drgañ zosta³y

przygotowane na podstawie analizy:

– podobnych projektów opracowywa-

nych obecnie w innych krajach

– projektów normatywów Miêdzyna-

rodowej Organizacji Normalizacyjnej

(ISO)

– propozycji wartoœci NDN dyskuto-

wanych w Komisji Unii Europejskiej

– piœmiennictwa œwiatowego i krajo-

wego dotycz¹cego krytycznej analizy

parametrów wibracji stosowanych do oce-

ny szkodliwoœci drgañ oraz kryteriów

oceny skutków zdrowotnych u nara¿o-

nych pracowników

– w³asnych wyników badañ doœwiad-

czalnych i epidemiologicznych [8].

Jako NDN drgañ mechanicznych przy-

jêto wa¿on¹ czêstotliwoœciowo skutecz-

n¹ wartoœæ sumy wektorowej a

wS

trzech

sk³adowych przyspieszeñ drgañ a

wZ

, a

wX

i

a

wY

, wyznaczonych w trzech wzajemnie

prostopad³ych kierunkach Z, X i Y, w od-

niesieniu do 8-godzinnego dzia³ania wi-

bracji w ci¹gu zmiany roboczej.

W odniesieniu do ogólnych drgañ me-

chanicznych przyjêto nastêpuj¹c¹ dopusz-

czaln¹ wartoœæ sumy wektorowej przy-

spieszeñ: a

wS(8h)

= 0,8 m/s

2

. Dla ekspozycji

trwaj¹cych 30 minut i krócej przyjêto mak-

symaln¹ wartoœæ dopuszczalnej sumy wek-

torowej przyspieszeñ: a

wS(0,5h)

= 3,2 m/s

2

.

W odniesieniu do miejscowych drgañ

mechanicznych przyjêto nastêpuj¹c¹ do-

puszczaln¹ wartoœæ sumy wektorowej

przyspieszeñ: a

wS(8h)

= 2,8 m/s

2

. Dla eks-

pozycji trwaj¹cych 30 minut i krócej przy-

jêto maksymaln¹ wartoœæ dopuszczalnej

sumy wektorowej przyspieszeñ: a

wS(0,5h)

=

11,2 m/s

2

.

Równowa¿n¹ w odniesieniu do 8 go-

dzin wartoœæ sumy wektorowej nale¿y

wyznaczyæ w dwóch przypadkach.

1. Je¿eli czas t dzia³ania drgañ mecha-

nicznych w ci¹gu zmiany roboczej jest

krótszy ni¿ T = 8 godzin, wtedy wartoœæ

sumy wektorowej przyspieszeñ a

wS,(eq,8h)

równowa¿n¹ w odniesieniu do 8 godzin

okreœla siê z nastêpuj¹cej zale¿noœci:

(3)

gdzie:

a

wS(t)

РwartoϾ sumy wektorowej przy-

spieszeñ, dzia³aj¹cych przez okres czasu

t, wyznaczonej dla ogólnych i miejsco-

wych drgañ mechanicznych odpowiednio

ze wzorów (1) i (2).

2. Je¿eli w ci¹gu zmiany roboczej dzia-

³anie miejscowych drgañ mechanicznych

sk³ada siê z kilku ró¿nych ekspozycji

o ró¿nym czasie trwania i ró¿nych war-

toœciach sum wektorowych, wtedy war-

toœæ sumy wektorowej przyspieszeñ

a

wS,(eq,8h)

równowa¿n¹ w odniesieniu do 8

godzin wyznacza siê z nastêpuj¹cej za-

le¿noœci:

(4)

gdzie:

a

wSi

РwartoϾ i-tej sumy wektorowej

przyspieszeñ, dzia³aj¹cych przez okres

czasu t

i

, wyznaczonej ze wzoru (1) lub (2)

odpowiednio w odniesieniu do ogólnych

i miejscowych drgañ mechanicznych.

PIŒMIENNICTWO

[1] Bovenzi M., Hulshof C.T.J. An updated

review of epidemiologic studies on the rela-

tionship between exposure to whole-body vi-

bration and low back pain. Journal of Sound

and Vibration, 4(215) 1998, s. 595-611
[2] Bovenzi M. Exposure – response relation-

ship in the hand-arm vibration syndrome: an

overview of current epidemiology research. Int.

Arch. Occup. Environ. Health, 71, 1998, s. 509-

519
[3] Dupuis H. Medical and occupational pre-

conditions for vibration-induced spinal disor-

ders: occupational disease no.2110 in Germa-

ny. Int. Arch. Occup. Environ Health, 66, 1994,

303-308
[4] Gemme G., Lundström R., Hansson J.E.

Disorders induced by work with hand-held vi-

brating tools. A review of current knowledge

for criteria documentation. Arbete och Hälsa,

1993
[5] Harazin B., Langauer-Lewowicka H. Ray-

naud’s phenomenon in different groups of wor-

kers using hand-held vibrating tools. Central

European Journal of Public Health, 2 t. 4, 1996,

s. 130-132
[6] Harazin B. Ocena i interpretacja wyników

pomiaru drgañ mechanicznych na stanowi-

skach pracy. Bezpieczeñstwo Pracy 1(294),

1996, s. 19-22
[7] Harazin B. Nara¿enie na drgania mecha-

niczne a ocena ryzyka zdrowotnego operato-

rów rêcznych narzêdzi wibracyjnych. Ochro-

na Zdrowia Pracownika 2, 1996, s. 13-16
[8] Harazin B. Drgania mechaniczne. Doku-

mentacja proponowanych wartoœci dopuszczal-

nych nara¿enia zawodowego. Podstawy i Me-

tody Oceny Œrodowiska Pracy 1(27), 2000, s.

177-211
[9] Seidel H., Heide R. Long-term effects of

whole-body vibration: a critical survey of the

literature. Int. Arch. Occup. Environ. Health,

58, 1986, s. 1-26
[10] Von Gierke H.E., Coermann R.R. The bio-

dynamics of human response to vibration im-

pact. Ind. Med. Surg., 1 t. 32, 1963, s. 30-32

Tabela 1

NAJWY¯SZE DOPUSZCZALNE WARTOŒCI OGÓLNYCH DRGAÑ MECHANICZNYCH

STOSOWANE W WYBRANYCH PAÑSTWACH

Tabela 2

NAJWY¯SZE DOPUSZCZALNE WARTOŒCI MIEJSCOWYCH DRGAÑ

MECHANICZNYCH STOSOWANE W WYBRANYCH PAÑSTWACH