环境振动对人体的影响

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人体的结构及特，性决定了它既是一个生物系统也可被视为一个机械系统。人作为一个机械系统是极为复杂的，为更好的反应其机械特性，可以根据各自的生理特点将人体等效为质量、弹簧、阻尼等机械元件组成的机械系统，采用机械阻抗相等的方法进行模拟，并通过实验研究得出各器官的固有频率。

图1 人体机械振动模型及各部位的固有频率

影响人体的环境振动主要因素

1、振动频率
振动对人体的不良影响中，频率起着主要作用，不同频率的振动所引起的感受和病变特征是不同的。

人体能感知的振动频率范围是1～1000Hz，对于环境振动，人们所关心的是人体反应特别敏感的1～80Hz的振动，这主要是由于各种组织的共振频率集中在这个范围。站立的人对4～8Hz的振动最为敏感，躺卧的人对1～2Hz的振动最为敏感。

2、振动强度
当频率一定时，振动幅度越大对机体的影响越大。振动强度以人体对振动的感受程度来评价。

目前国际上通用加速度参数来表示振动的强度，加速度常用La 来表示，其定义类似于声压级，如某一加速度的有效值为a(m/s2)，其加速度级La=20lga/a0(dB)。其中，参考加速度a0=10⁻⁶(m/s2)，一般人刚刚感觉到的垂直振动为10⁻3(m/s2) 对应60dB，不可忍耐的加速度是5×10⁻1(m/s2) 对应114dB。以分贝为单位的振动加速度级代替振动加速度，对于振动测量、运算和表达带来很大方便。

3、暴露时间
暴露时间是指机械振动作用于身体的持续时间。振动的时间特性可分为：稳态振动、间歇振动和冲击振动。

  · 稳态振动，强度是不随时间变化的振动；

  · 间歇振动，指时有时无的振动，如汽车驶过而引起的公路振动等；

  · 冲击振动，靠冲击力作功的机械，如锻锤、打桩机等产生的振动。冲击振动的时间越短，振幅越大，则对机体的作用也越强。

人体无论受到哪种振动作用，接触振动的时间越长，对肌体的不良影响越大。

4、工作方式
人体对振动的敏感程度和工作方式也有很大的关系。如操作者通过他的手施加在工具或者工件上的力的大小和方向，人体暴露在振动中的面积和位置等，均对人体有不同的影响。

5、环境条件
环境寒冷会引起血管收缩，血流量减少。除神经反射作用外，它能直接刺激平滑肌收缩，使血液粘稠度增加，血液循环改变，引起机能障碍，促使振动病的发生。

环境噪声除了本身对人体有危害以外，还可以通过神经系统，特别是植物神经系统促使振动病的发生。

另外，如果环境中存有烟或者化学污染，也可促进振动病的发生。

来源：摘编自《噪声与振动控制》2004年6月第3期《环境振动对人体的影响》，作者：董霜 朱元清。