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50. Vibrationen

Kapitel-Editor:  Michael J. Griffin


 

Inhaltsverzeichnis 

Tabelle und Abbildungen

Vibration
Michael J. Griffin

Ganzkörper-Vibration
Helmut Seidel und Michael J. Griffin

Handübertragene Vibration
Massimo Bovenzi

Bewegungskrankheit
Alan J. Benson

Tische

Klicken Sie unten auf einen Link, um die Tabelle im Artikelkontext anzuzeigen.

1. Aktivitäten mit negativen Auswirkungen von Ganzkörpervibrationen
2. Vorbeugende Maßnahmen bei Ganzkörpervibrationen
3. Von Hand übertragene Vibrationsbelastungen
4. Stages, Stockholm Workshop Scale, Hand-Arm-Vibrationssyndrom
5. Raynaud-Phänomen & Hand-Arm-Vibrationssyndrom
6. Grenzwerte für handübertragene Schwingungen
7. Richtlinie des Rates der Europäischen Union: Handübertragene Schwingungen (1994)
8. Vibrationsstärken zum Fingerblanchieren

Zahlen

Zeigen Sie auf eine Miniaturansicht, um die Bildunterschrift anzuzeigen, klicken Sie, um die Abbildung im Artikelkontext anzuzeigen.

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Freitag, März 25 2011 05: 38

Vibration

Vibration ist oszillierende Bewegung. Dieses Kapitel fasst die menschlichen Reaktionen auf Ganzkörpervibrationen, von der Hand übertragene Vibrationen und die Ursachen der Reisekrankheit zusammen.

Ganzkörpervibration tritt auf, wenn der Körper auf einer vibrierenden Oberfläche abgestützt wird (z. B. beim Sitzen auf einem vibrierenden Sitz, beim Stehen auf einem vibrierenden Boden oder beim Liegen auf einer vibrierenden Oberfläche). Ganzkörpervibrationen treten bei allen Transportmitteln und beim Arbeiten in der Nähe einiger Industriemaschinen auf.

Handübertragene Vibration ist die Schwingung, die durch die Hände in den Körper eindringt. Sie wird durch verschiedene Prozesse in Industrie, Landwirtschaft, Bergbau und Bauwesen verursacht, bei denen vibrierende Werkzeuge oder Werkstücke mit den Händen oder Fingern gegriffen oder geschoben werden. Die Exposition gegenüber von Hand übertragenen Vibrationen kann zur Entwicklung verschiedener Erkrankungen führen.

Bewegungskrankheit kann durch niederfrequente Schwingungen des Körpers, einige Rotationsarten des Körpers und Bewegung von Displays relativ zum Körper verursacht werden.

Größe

Oszillationsbewegungen eines Objekts beinhalten abwechselnd eine Geschwindigkeit in einer Richtung und dann eine Geschwindigkeit in der entgegengesetzten Richtung. Diese Geschwindigkeitsänderung bedeutet, dass das Objekt ständig beschleunigt wird, zuerst in eine Richtung und dann in die entgegengesetzte Richtung. Die Größe einer Schwingung kann durch ihren Weg, ihre Geschwindigkeit oder ihre Beschleunigung quantifiziert werden. Aus praktischen Gründen wird die Beschleunigung normalerweise mit Beschleunigungsmessern gemessen. Die Einheiten der Beschleunigung sind Meter pro Sekunde pro Sekunde (m/s2). Die Erdbeschleunigung beträgt ca. 9.81 m/s2.

Die Größe einer Schwingung kann als Abstand zwischen den von der Bewegung erreichten Extremitäten (Spitze-zu-Spitze-Wert) oder als Abstand von einem zentralen Punkt bis zur maximalen Abweichung (Spitzenwert) ausgedrückt werden. Oft wird die Größe der Schwingung als durchschnittliches Maß für die Beschleunigung der Schwingungsbewegung ausgedrückt, normalerweise als Effektivwert (m/s2 Effektivwert). Bei einer Bewegung mit einer einzigen Frequenz (sinusförmig) ist der Effektivwert der Spitzenwert dividiert durch √2.

Bei einer sinusförmigen Bewegung ist die Beschleunigung a (in m/s2), kann aus der Häufigkeit berechnet werden, f (in Zyklen pro Sekunde) und die Verschiebung, d (in Metern):

a=(f)2d

Dieser Ausdruck kann verwendet werden, um Beschleunigungsmessungen in Verschiebungen umzuwandeln, aber er ist nur genau, wenn die Bewegung bei einer einzigen Frequenz auftritt.

Manchmal werden logarithmische Skalen zur Quantifizierung von Vibrationsstärken in Dezibel verwendet. Bei Verwendung des Referenzniveaus in International Standard 1683, dem Beschleunigungsniveau, La, wird ausgedrückt durch La = 20log10(a/a0), woher a ist die gemessene Beschleunigung (in m/s2 Effektivwert) und a0 ist das Referenzniveau von 10-6 Frau2. In einigen Ländern werden andere Referenzwerte verwendet.

 

Frequenz

Die Vibrationsfrequenz, die in Zyklen pro Sekunde (Hertz, Hz) ausgedrückt wird, beeinflusst das Ausmaß, in dem Vibrationen auf den Körper (z. B. auf die Oberfläche eines Sitzes oder den Griff eines Vibrationswerkzeugs) übertragen werden die es durch den Körper überträgt (z. B. vom Sitz zum Kopf), und die Wirkung von Vibrationen im Körper. Auch das Verhältnis zwischen Auslenkung und Beschleunigung einer Bewegung hängt von der Schwingungsfrequenz ab: Eine Auslenkung von einem Millimeter entspricht einer sehr geringen Beschleunigung bei niedrigen Frequenzen, aber einer sehr hohen Beschleunigung bei hohen Frequenzen; der für das menschliche Auge sichtbare Schwingweg gibt keinen guten Hinweis auf die Schwingbeschleunigung.

Die Auswirkungen von Ganzkörpervibrationen sind normalerweise am unteren Ende des Bereichs von 0.5 bis 100 Hz am größten. Bei von Hand übertragenen Vibrationen können Frequenzen von 1,000 Hz oder mehr nachteilige Auswirkungen haben. Frequenzen unter etwa 0.5 Hz können Reisekrankheit verursachen.

Der Frequenzgehalt der Schwingung kann in Spektren dargestellt werden. Bei vielen Arten von ganzkörper- und handübertragenen Vibrationen sind die Spektren komplex, wobei einige Bewegungen bei allen Frequenzen auftreten. Trotzdem gibt es oft Spitzen, die die Frequenzen zeigen, bei denen die meisten Schwingungen auftreten.

Da menschliche Reaktionen auf Vibrationen je nach Vibrationsfrequenz variieren, ist es notwendig, die gemessene Vibration danach zu gewichten, wie viel Vibration bei jeder Frequenz auftritt. Frequenzbewertungen spiegeln das Ausmaß wider, in dem Vibrationen den unerwünschten Effekt bei jeder Frequenz verursachen. Für jede Schwingungsachse sind Gewichtungen erforderlich. Für Ganzkörpervibrationen, handübertragene Vibrationen und Reisekrankheit sind unterschiedliche Frequenzbewertungen erforderlich.

Anleitung

Die Vibration kann in drei Translationsrichtungen und drei Rotationsrichtungen stattfinden. Für sitzende Personen sind die Translationsachsen bezeichnet x-Achse (vorn und hinten), y-Achse (seitlich) und
z-Achse (vertikal). Drehungen um die x-, y- Und z-Achsen sind mit r bezeichnetx (rollen), ry (Tonhöhe) und rz (Gieren). Schwingungen werden üblicherweise an den Grenzflächen zwischen Körper und Schwingung gemessen. Die wichtigsten Koordinatensysteme zur Messung von Schwingungen in Bezug auf Ganzkörper- und Handschwingungen werden in den nächsten beiden Artikeln dieses Kapitels dargestellt.

Dauer

Menschliche Reaktionen auf Vibrationen hängen von der Gesamtdauer der Vibrationsexposition ab. Wenn sich die Vibrationseigenschaften mit der Zeit nicht ändern, liefert die Effektivwert-Vibration ein geeignetes Maß für die durchschnittliche Vibrationsgröße. Eine Stoppuhr kann dann ausreichen, um die Expositionsdauer abzuschätzen. Die Schwere des durchschnittlichen Ausmaßes und der Gesamtdauer kann anhand der Standards in den folgenden Artikeln bewertet werden.

Wenn die Vibrationseigenschaften variieren, hängt die gemessene durchschnittliche Vibration von dem Zeitraum ab, über den sie gemessen wurde. Darüber hinaus wird angenommen, dass die quadratische Mittelbeschleunigung die Schwere von Bewegungen unterschätzt, die Stöße enthalten oder anderweitig stark intermittierend sind.

Viele berufliche Expositionen sind intermittierend, variieren von Moment zu Moment in ihrer Größe oder enthalten gelegentliche Schocks. Die Heftigkeit derartiger komplexer Bewegungen kann auf eine Weise akkumuliert werden, die beispielsweise kurzen Perioden mit Vibrationen hoher Stärke und langen Perioden mit Vibrationen mit geringer Stärke angemessenes Gewicht verleiht. Es werden verschiedene Methoden zur Berechnung der Dosis verwendet (siehe „Ganzkörpervibrationen“, „Von der Hand übertragene Vibrationen“ und „Reisekrankheit“ in diesem Kapitel).

 

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Freitag, März 25 2011 05: 41

Ganzkörper-Vibration

Exposition durch Beruf

Berufliche Expositionen gegenüber Ganzkörpervibrationen treten hauptsächlich beim Transport auf, aber auch im Zusammenhang mit einigen industriellen Prozessen. Land-, See- und Lufttransport können alle Vibrationen erzeugen, die Unbehagen verursachen, Aktivitäten beeinträchtigen oder Verletzungen verursachen können. Tabelle 1 listet einige Umgebungen auf, die am wahrscheinlichsten mit einem Gesundheitsrisiko verbunden sind.


Tabelle 1. Tätigkeiten, bei denen es angebracht sein kann, vor den nachteiligen Wirkungen von Ganzkörpervibrationen zu warnen

Traktor fahren

Gepanzerte Kampffahrzeuge (z. B. Panzer) und ähnliche Fahrzeuge

Andere Geländewagen:

Erdbewegungsmaschinen – Lader, Bagger, Bulldozer, Grader,

  • Schaber, Muldenkipper, Walzen
  • Forstmaschinen
  • Minen- und Steinbruchausrüstung
  • Gabelstapler

 

Etwas LKW-Fahren (Gelenk und Nicht-Gelenk)

Einige Bus- und Straßenbahnfahrten

Einige Hubschrauber und Flächenflugzeuge fliegen

Einige Arbeiter mit Maschinen zur Betonherstellung

Einige Eisenbahnfahrer

Einige Verwendung von Hochgeschwindigkeits-Schiffsfahrzeugen

Etwas Motorradfahren

Etwas Auto- und Transporterfahren

Einige sportliche Aktivitäten

Einige andere Industrieanlagen

Quelle: Adaptiert von Griffin 1990. 


Die häufigste Exposition gegenüber starken Vibrationen und Stößen kann bei Geländefahrzeugen auftreten, einschließlich Erdbewegungsmaschinen, Flurförderzeugen und landwirtschaftlichen Traktoren.

Biodynamik

Wie alle mechanischen Strukturen hat der menschliche Körper Resonanzfrequenzen, bei denen der Körper eine maximale mechanische Reaktion zeigt. Menschliche Reaktionen auf Schwingungen lassen sich nicht allein durch eine einzige Resonanzfrequenz erklären. Es gibt viele Resonanzen im Körper, und die Resonanzfrequenzen variieren zwischen Menschen und Körperhaltung. Zwei mechanische Reaktionen des Körpers werden oft verwendet, um die Art und Weise zu beschreiben, in der Vibrationen den Körper dazu bringen, sich zu bewegen: Übertragbarkeit und Impedanz.

Die Übertragbarkeit gibt den Anteil der Schwingung an, der beispielsweise vom Sitz auf den Kopf übertragen wird. Die Übertragbarkeit des Körpers ist stark abhängig von Schwingungsfrequenz, Schwingungsachse und Körperhaltung. Vertikale Vibrationen auf einem Sitz verursachen Vibrationen in mehreren Achsen am Kopf; bei vertikaler Kopfbewegung tendiert die Übertragbarkeit dazu, im ungefähren Bereich von 3 bis 10 Hz am größten zu sein.

Die mechanische Impedanz des Körpers zeigt die Kraft, die erforderlich ist, um den Körper bei jeder Frequenz zu bewegen. Obwohl die Impedanz von der Körpermasse abhängt, zeigt die vertikale Impedanz des menschlichen Körpers normalerweise eine Resonanz bei etwa 5 Hz. Die mechanische Impedanz des Körpers, einschließlich dieser Resonanz, hat einen großen Einfluss auf die Art und Weise, wie Vibrationen durch Sitze übertragen werden.

Akute Auswirkungen

Unbehagen

Die durch Vibrationsbeschleunigung verursachten Beschwerden hängen von der Vibrationsfrequenz, der Vibrationsrichtung, dem Kontaktpunkt mit dem Körper und der Dauer der Vibrationseinwirkung ab. Bei vertikaler Vibration von sitzenden Personen nimmt das durch eine beliebige Frequenz verursachte Vibrations-Unbehagen proportional zur Vibrationsgröße zu: Eine Halbierung der Vibration führt tendenziell zu einer Halbierung des Vibrations-Unbehagens.

Das durch Vibration erzeugte Unbehagen kann durch die Verwendung geeigneter Frequenzgewichtungen (siehe unten) vorhergesagt und durch eine semantische Unbehagensskala beschrieben werden. Es gibt keine sinnvollen Grenzen für Vibrationsbeschwerden: Die akzeptablen Beschwerden variieren von einer Umgebung zur anderen.

Akzeptable Vibrationsstärken in Gebäuden liegen nahe an den Vibrationswahrnehmungsschwellen. Es wird davon ausgegangen, dass die Auswirkungen von Vibrationen in Gebäuden auf den Menschen neben der Vibrationsfrequenz, -richtung und -dauer auch von der Nutzung des Gebäudes abhängen. Anleitungen zur Bewertung von Gebäudeschwingungen finden sich in verschiedenen Normen wie dem British Standard 6472 (1992), der ein Verfahren zur Bewertung von Schwingungen und Stößen in Gebäuden definiert.

Aktivitätsstörung

Vibrationen können die Informationserfassung (z. B. durch die Augen), die Informationsausgabe (z. B. durch Hand- oder Fußbewegungen) oder die komplexen zentralen Prozesse beeinträchtigen, die Eingabe und Ausgabe in Beziehung setzen (z. B. Lernen, Gedächtnis, Entscheidungsfindung). Die größten Auswirkungen der Ganzkörpervibration liegen auf Eingabeprozessen (hauptsächlich Sehen) und Ausgabeprozessen (hauptsächlich kontinuierliche Handsteuerung).

Auswirkungen von Vibrationen auf das Sehvermögen und die manuelle Steuerung werden hauptsächlich durch die Bewegung des betroffenen Körperteils (z. B. Auge oder Hand) verursacht. Die Auswirkungen können verringert werden, indem die Vibrationsübertragung auf das Auge oder die Hand verringert wird oder indem die Aufgabe weniger störanfällig gemacht wird (z. B. durch Vergrößern einer Anzeige oder Verringern der Empfindlichkeit einer Steuerung). Oft können die Auswirkungen von Vibrationen auf das Sehvermögen und die manuelle Steuerung durch eine Neugestaltung der Aufgabe stark reduziert werden.

Einfache kognitive Aufgaben (z. B. einfache Reaktionszeit) scheinen von Vibrationen unbeeinflusst zu sein, außer durch Veränderungen in der Erregung oder Motivation oder durch direkte Auswirkungen auf Input- und Output-Prozesse. Dies gilt möglicherweise auch für einige komplexe kognitive Aufgaben. Die Spärlichkeit und Vielfalt experimenteller Studien schließt jedoch die Möglichkeit realer und signifikanter kognitiver Auswirkungen von Vibrationen nicht aus. Vibrationen können die Ermüdung beeinflussen, aber es gibt nur wenige relevante wissenschaftliche Beweise und keine, die die komplexe Form der „ermüdungsreduzierten Leistungsgrenze“ unterstützen, die in der Internationalen Norm 2631 (ISO 1974, 1985) angeboten wird.

Veränderungen der physiologischen Funktionen

Veränderungen der physiologischen Funktionen treten auf, wenn Probanden unter Laborbedingungen einer neuartigen Ganzkörper-Vibrationsumgebung ausgesetzt werden. Veränderungen, die für eine „Schockreaktion“ typisch sind (z. B. erhöhte Herzfrequenz), normalisieren sich bei fortgesetzter Exposition schnell, während andere Reaktionen entweder fortschreiten oder sich allmählich entwickeln. Letzteres kann von allen Vibrationseigenschaften abhängen, einschließlich der Achse, der Beschleunigungsgröße und der Art der Vibration (sinusförmig oder zufällig), sowie von weiteren Variablen wie dem circadianen Rhythmus und Eigenschaften der Probanden (siehe Hasan 1970; Seidel 1975; Dupuis und Zerlett 1986). Veränderungen physiologischer Funktionen unter Feldbedingungen können oft nicht direkt mit Vibrationen in Verbindung gebracht werden, da Vibrationen oft mit anderen signifikanten Faktoren wie hoher psychischer Belastung, Lärm und toxischen Substanzen zusammenwirken. Physiologische Veränderungen sind häufig weniger empfindlich als psychische Reaktionen (z. B. Unwohlsein). Fasst man alle verfügbaren Daten zu anhaltenden physiologischen Veränderungen hinsichtlich ihres ersten signifikanten Auftretens in Abhängigkeit von der Stärke und Frequenz der Ganzkörpervibration zusammen, ergibt sich eine Grenze mit einer Untergrenze um 0.7 m/s2 Effektivwert zwischen 1 und 10 Hz und ansteigend bis zu 30 m/s2 Effektivwert bei 100 Hz. Es wurden viele Tierstudien durchgeführt, aber ihre Relevanz für den Menschen ist zweifelhaft.

Neuromuskuläre Veränderungen

Bei aktiver natürlicher Bewegung fungieren motorische Kontrollmechanismen als Feed-Forward-Steuerung, die durch zusätzliches Feedback von Sensoren in Muskeln, Sehnen und Gelenken ständig angepasst wird. Ganzkörperschwingungen bewirken eine passive künstliche Bewegung des menschlichen Körpers, ein Zustand, der sich grundlegend von der selbstinduzierten Schwingung durch Fortbewegung unterscheidet. Die fehlende Feedforward-Regelung bei Ganzkörpervibrationen ist die deutlichste Veränderung der normalen physiologischen Funktion des neuromuskulären Systems. Der breitere Frequenzbereich der Ganzkörpervibration (zwischen 0.5 und 100 Hz) im Vergleich zu dem der natürlichen Bewegung (zwischen 2 und 8 Hz für willkürliche Bewegungen und unter 4 Hz für die Fortbewegung) ist ein weiterer Unterschied, der zur Erklärung der Reaktionen von beiträgt die neuromuskulären Kontrollmechanismen bei sehr niedrigen und bei hohen Frequenzen.

Ganzkörpervibration und transiente Beschleunigung verursachen im Elektromyogramm (EMG) der oberflächlichen Rückenmuskulatur sitzender Personen eine beschleunigungsbedingte Wechselaktivität, die eine tonische Kontraktion aufrechterhalten muss. Diese Aktivität soll reflexartiger Natur sein. Es verschwindet normalerweise vollständig, wenn die vibrierenden Probanden entspannt in gebeugter Position sitzen. Der Zeitpunkt der Muskelaktivität hängt von der Häufigkeit und Größe der Beschleunigung ab. Elektromyographische Daten deuten darauf hin, dass eine erhöhte Belastung der Wirbelsäule aufgrund einer reduzierten muskulären Stabilisierung der Wirbelsäule bei Frequenzen von 6.5 bis 8 Hz und während der Anfangsphase einer plötzlichen Aufwärtsverschiebung auftreten kann. Trotz schwacher EMG-Aktivität, die durch Ganzkörpervibrationen verursacht wird, kann die Ermüdung der Rückenmuskulatur während der Vibrationsexposition diejenige überschreiten, die bei normaler Sitzhaltung ohne Ganzkörpervibration beobachtet wird.

Während der Exposition gegenüber sinusförmigen Ganzkörpervibrationen bei Frequenzen über 10 Hz können Sehnenreflexe vermindert sein oder vorübergehend verschwinden. Geringfügige Veränderungen der posturalen Kontrolle nach Exposition gegenüber Ganzkörpervibrationen sind sehr variabel, und ihre Mechanismen und praktische Bedeutung sind nicht sicher.

Kardiovaskuläre, respiratorische, endokrine und metabolische Veränderungen

Die beobachteten Veränderungen, die während der Vibrationsbelastung bestehen bleiben, wurden mit denen während mäßiger körperlicher Arbeit verglichen (dh Erhöhungen der Herzfrequenz, des Blutdrucks und des Sauerstoffverbrauchs), selbst bei einer Vibrationsstärke nahe der Grenze der freiwilligen Toleranz. Die erhöhte Ventilation wird teilweise durch Schwingungen der Luft im Atmungssystem verursacht. Atmungs- und Stoffwechselveränderungen stimmen möglicherweise nicht überein, was möglicherweise auf eine Störung der Atemkontrollmechanismen hindeutet. Zu Veränderungen der adrenocorticotropen Hormone (ACTH) und der Katecholamine liegen verschiedene und teilweise widersprüchliche Befunde vor.

Sensorische und zentralnervöse Veränderungen

Veränderungen der vestibulären Funktion durch Ganzkörpervibrationen werden aufgrund einer gestörten Haltungsregulation behauptet, obwohl die Haltung durch ein sehr komplexes System gesteuert wird, bei dem eine gestörte vestibuläre Funktion durch andere Mechanismen weitgehend kompensiert werden kann. Veränderungen der vestibulären Funktion scheinen bei Expositionen mit sehr niedrigen Frequenzen oder solchen nahe der Ganzkörperresonanz an Bedeutung zu gewinnen. Ein sensorisches Missverhältnis zwischen vestibulären, visuellen und propriozeptiven (in den Geweben empfangene Reize) Informationen soll ein wichtiger Mechanismus sein, der physiologischen Reaktionen auf einige künstliche Bewegungsumgebungen zugrunde liegt.

Experimente mit kurzzeitiger und längerer kombinierter Exposition gegenüber Lärm und Ganzkörpervibrationen scheinen darauf hinzudeuten, dass Vibrationen einen geringfügigen synergistischen Effekt auf das Hören haben. Tendenziell waren hohe Intensitäten der Ganzkörpervibration bei 4 oder 5 Hz mit höheren zusätzlichen temporären Schwellenverschiebungen (TTS) verbunden. Es gab keinen offensichtlichen Zusammenhang zwischen der zusätzlichen TTS und der Expositionszeit. Die zusätzliche TTS schien mit höheren Ganzkörpervibrationsdosen anzusteigen.

Impulsive vertikale und horizontale Schwingungen rufen Gehirnpotentiale hervor. Auch Veränderungen der Funktion des menschlichen Zentralnervensystems wurden anhand akustisch evozierter Hirnpotentiale nachgewiesen (Seidel et al. 1992). Die Effekte wurden durch andere Umgebungsfaktoren (z. B. Lärm), die Schwierigkeit der Aufgabe und durch den inneren Zustand des Probanden (z. B. Erregung, Grad der Aufmerksamkeit gegenüber dem Stimulus) beeinflusst.

Langzeiteffekte

Gesundheitsrisiko für die Wirbelsäule

Epidemiologische Studien weisen häufig auf ein erhöhtes Gesundheitsrisiko für die Wirbelsäule bei Arbeitern hin, die über viele Jahre intensiven Ganzkörpervibrationen ausgesetzt sind (z. B. Arbeiten an Traktoren oder Erdbewegungsmaschinen). Kritische Literaturübersichten wurden von Seidel und Heide (1986), Dupuis und Zerlett (1986) und Bongers und Boshuizen (1990) erstellt. Diese Überprüfungen kamen zu dem Schluss, dass intensive langfristige Ganzkörpervibrationen die Wirbelsäule beeinträchtigen und das Risiko von Kreuzschmerzen erhöhen können. Letzteres kann eine sekundäre Folge einer primär degenerativen Veränderung der Wirbel und Bandscheiben sein. Als am häufigsten betroffene Region erwies sich die Lendenwirbelsäule, gefolgt von der Brustregion. Eine von mehreren Autoren berichtete hohe Rate an Beeinträchtigungen des zervikalen Teils scheint eher durch eine ungünstige Fixierhaltung als durch Vibration verursacht zu werden, obwohl es keine schlüssigen Beweise für diese Hypothese gibt. Nur wenige Studien haben sich mit der Funktion der Rückenmuskulatur befasst und eine muskuläre Insuffizienz festgestellt. Einige Berichte weisen auf ein deutlich höheres Risiko einer Bandscheibenluxation hin. In mehreren Querschnittsstudien fanden Bongers und Boshuizen (1990) bei Fahrern und Helikopterpiloten mehr Kreuzschmerzen als bei vergleichbaren Referenzarbeitern. Sie kamen zu dem Schluss, dass professionelles Autofahren und Hubschrauberfliegen wichtige Risikofaktoren für Rückenschmerzen und Rückenerkrankungen sind. Bei Kranfahrern und Traktorfahrern war eine Zunahme von Invaliditätsrenten und Langzeitkrankenständen aufgrund von Bandscheibenerkrankungen zu beobachten.

Aufgrund unvollständiger oder fehlender Daten zu Expositionsbedingungen in epidemiologischen Studien wurden keine genauen Expositions-Wirkungs-Beziehungen ermittelt. Die vorliegende Datenlage lässt die Begründung eines No-Adverse-Effect-Levels (dh einer sicheren Grenze) nicht zu, um Erkrankungen der Wirbelsäule zuverlässig vorzubeugen. Eine jahrelange Exposition unterhalb oder nahe der Expositionsgrenze der aktuellen Internationalen Norm 2631 (ISO 1985) ist nicht ohne Risiko. Einige Befunde weisen auf ein zunehmendes Gesundheitsrisiko mit zunehmender Expositionsdauer hin, obwohl Auswahlverfahren es in den meisten Studien schwierig gemacht haben, einen Zusammenhang zu erkennen. Eine Dosis-Wirkungs-Beziehung kann daher derzeit durch epidemiologische Untersuchungen nicht hergestellt werden. Theoretische Überlegungen legen deutliche nachteilige Wirkungen hoher Spitzenlasten nahe, die während Expositionen mit hohen Transienten auf die Wirbelsäule einwirken. Die Verwendung einer „Energieäquivalent“-Methode zur Berechnung einer Vibrationsdosis (wie in der Internationalen Norm 2631 (ISO 1985)) ist daher bei Expositionen gegenüber Ganzkörpervibrationen mit hohen Spitzenbeschleunigungen fragwürdig. Unterschiedliche Langzeitwirkungen von Ganzkörpervibrationen in Abhängigkeit von der Vibrationsfrequenz wurden aus epidemiologischen Studien nicht abgeleitet. Ganzkörpervibrationen mit 40 bis 50 Hz, die stehenden Arbeitern über die Füße zugeführt wurden, führten zu degenerativen Veränderungen der Fußknochen.

Im Allgemeinen wurden Unterschiede zwischen Fächern weitgehend vernachlässigt, obwohl Selektionsphänomene darauf hindeuten, dass sie von großer Bedeutung sein könnten. Es gibt keine eindeutigen Daten darüber, ob die Auswirkungen von Ganzkörpervibrationen auf die Wirbelsäule vom Geschlecht abhängen.

Die allgemeine Akzeptanz degenerativer Erkrankungen der Wirbelsäule als Berufskrankheit wird diskutiert. Spezifische diagnostische Merkmale sind nicht bekannt, die eine sichere Diagnose der Störung als Folge einer Exposition gegenüber Ganzkörper-Vibrationen erlauben würden. Eine hohe Prävalenz degenerativer Wirbelsäulenerkrankungen in nicht exponierten Bevölkerungsgruppen verhindert die Annahme einer überwiegend beruflichen Ätiologie bei Personen, die Ganzkörper-Vibrationen ausgesetzt sind. Individuelle konstitutionelle Risikofaktoren, die die vibrationsinduzierte Belastung modifizieren könnten, sind nicht bekannt. Die Heranziehung einer Mindestintensität und/oder einer Mindestdauer von Ganzkörpervibrationen als Voraussetzung für die Anerkennung einer Berufskrankheit würde die zu erwartende erhebliche Variabilität der individuellen Anfälligkeit nicht berücksichtigen.

Andere Gesundheitsrisiken

Epidemiologische Studien deuten darauf hin, dass Ganzkörpervibrationen ein Faktor innerhalb einer Reihe von ursächlichen Faktoren sind, die zu anderen Gesundheitsrisiken beitragen. Lärm, hohe psychische Belastungen und Schichtarbeit sind Beispiele für wichtige Begleitfaktoren, die bekanntermaßen mit Gesundheitsstörungen einhergehen. Die Ergebnisse von Untersuchungen zu Erkrankungen anderer Körpersysteme waren oft unterschiedlich oder zeigten eine paradoxe Abhängigkeit der Pathologieprävalenz von der Stärke der Ganzkörpervibration (dh eine höhere Prävalenz von Nebenwirkungen bei geringerer Intensität). Ein charakteristischer Komplex von Symptomen und pathologischen Veränderungen des Zentralnervensystems, des Muskel-Skelett-Systems und des Kreislaufsystems wurde bei Arbeitern beobachtet, die auf Maschinen zur Vibrationsverdichtung von Beton standen und Ganzkörpervibrationen über den Expositionsgrenzwert hinaus ausgesetzt waren von ISO 2631 mit Frequenzen über 40 Hz (Rumjancev 1966). Dieser Komplex wurde als „Vibrationskrankheit“ bezeichnet. Obwohl von vielen Fachleuten abgelehnt, wurde derselbe Begriff manchmal verwendet, um ein vages Krankheitsbild zu beschreiben, das durch langfristige Einwirkung niederfrequenter Ganzkörpervibrationen verursacht wurde und sich angeblich zunächst als periphere und zerebrale vegetativ-vaskuläre Störungen mit a unspezifischer funktionaler Charakter. Aus den vorliegenden Daten lässt sich schließen, dass unterschiedliche physiologische Systeme unabhängig voneinander reagieren und keine Symptome vorliegen, die als Indikator für eine durch Ganzkörpervibrationen induzierte Pathologie dienen könnten.

Nervensystem, Gleichgewichtsorgan und Gehör. Intensive Ganzkörpervibrationen mit Frequenzen über 40 Hz können Schäden und Störungen des zentralen Nervensystems verursachen. Über die Auswirkungen von Ganzkörpervibrationen bei Frequenzen unter 20 Hz wurden widersprüchliche Daten berichtet. Lediglich in einigen Studien wurde eine Zunahme von unspezifischen Beschwerden wie Kopfschmerzen und erhöhter Reizbarkeit festgestellt. Störungen des Elektroenzephalogramms (EEG) nach Langzeitexposition mit Ganzkörpervibrationen wurden von einem Autor behauptet und von anderen verneint. Einige veröffentlichte Ergebnisse stimmen mit einer verringerten vestibulären Erregbarkeit und einer höheren Inzidenz anderer vestibulärer Störungen, einschließlich Schwindel, überein. Ob es jedoch kausale Zusammenhänge zwischen Ganzkörperschwingungen und Veränderungen im Zentralnervensystem oder Vestibularsystem gibt, bleibt fraglich, da paradoxe Intensitäts-Wirkungs-Beziehungen festgestellt wurden.

In einigen Studien wurde eine zusätzliche Erhöhung der permanenten Hörschwellenverschiebungen (PTS) des Gehörs nach einer kombinierten Langzeitbelastung durch Ganzkörpervibrationen und Lärm beobachtet. Schmidt (1987) untersuchte Kraftfahrer und Techniker in der Landwirtschaft und verglich die dauerhaften Schwellenverschiebungen nach 3 und 25 Berufsjahren. Er kam zu dem Schluss, dass Ganzkörpervibrationen eine zusätzliche signifikante Schwellenverschiebung bei 3, 4, 6 und 8 kHz hervorrufen können, wenn die gewichtete Beschleunigung gemäß Internationalem Standard 2631 (ISO 1985) 1.2 m/s überschreitet2 Effektivwert bei gleichzeitiger Lärmbelastung mit einem äquivalenten Pegel von mehr als 80 Dezibel (dBA).

Kreislauf und Verdauungssystem. Vier Hauptgruppen von Durchblutungsstörungen wurden mit einer höheren Inzidenz bei Arbeitern festgestellt, die Ganzkörpervibrationen ausgesetzt sind:

  1. periphere Erkrankungen, wie z. B. das Raynaud-Syndrom, in der Nähe des Einsatzortes der Ganzkörpervibration (z. B. die Füße von stehenden Arbeitern oder nur in geringem Maße die Hände von Fahrern)
  2. Krampfadern der Beine, Hämorrhoiden und Varikozele
  3. ischämische Herzkrankheit und Bluthochdruck
  4. neurovaskuläre Veränderungen.

 

Die Morbidität dieser Kreislaufstörungen korrelierte nicht immer mit der Stärke oder Dauer der Vibrationsexposition. Obwohl häufig eine hohe Prävalenz verschiedener Erkrankungen des Verdauungssystems beobachtet wurde, sind sich fast alle Autoren einig, dass Ganzkörpervibrationen nur eine Ursache und möglicherweise nicht die wichtigste sind.

Weibliche Fortpflanzungsorgane, Schwangerschaft und männliches Urogenitalsystem. Erhöhte Risiken für Aborte, Menstruationsstörungen und Lageanomalien (z. B. Uterusdeszensus) werden mit einer Langzeitexposition gegenüber Ganzkörpervibrationen in Verbindung gebracht (vgl. Seidel und Heide 1986). Eine unbedenkliche Expositionsgrenze zur Vermeidung eines höheren Risikos für diese Gesundheitsrisiken lässt sich aus der Literatur nicht ableiten. Die individuelle Anfälligkeit und deren zeitliche Veränderungen dürften diese biologischen Wirkungen mitbestimmen. In der verfügbaren Literatur wurde nicht über eine schädliche direkte Wirkung von Ganzkörpervibrationen auf den menschlichen Fötus berichtet, obwohl einige Tierstudien darauf hindeuten, dass Ganzkörpervibrationen den Fötus beeinträchtigen können. Der unbekannte Schwellenwert für unerwünschte Wirkungen auf die Schwangerschaft legt eine Begrenzung der beruflichen Exposition auf das niedrigste vernünftige Maß nahe.

Zum Auftreten von Erkrankungen des männlichen Urogenitalsystems liegen abweichende Ergebnisse vor. In einigen Studien wurde eine höhere Inzidenz von Prostatitis beobachtet. Andere Studien konnten diese Ergebnisse nicht bestätigen.

Standards

Es kann keine genaue Grenze angeboten werden, um Störungen durch Ganzkörpervibrationen zu verhindern, aber Normen definieren nützliche Methoden zur Quantifizierung der Vibrationsstärke. Der Internationale Standard 2631 (ISO 1974, 1985) definierte Expositionsgrenzwerte (siehe Abbildung 1), die „auf ungefähr die Hälfte des als Schmerzschwelle (oder Grenze der freiwilligen Toleranz) für gesunde menschliche Probanden angesehenen Niveaus festgelegt wurden“. Ebenfalls in Abbildung 1 dargestellt ist ein aus dem British Standard 6841 (BSI 1987b) abgeleiteter Vibrationsdosiswert für vertikale Vibration; diese Norm ähnelt teilweise einem Revisionsentwurf der Internationalen Norm.

Abbildung 1. Frequenzabhängigkeit der menschlichen Reaktion auf Ganzkörpervibrationen

VIB020F1

Der Vibrationsdosiswert kann als die Größe einer Vibrationsdauer von einer Sekunde angesehen werden, die genauso stark wie die gemessene Vibration ist. Der Vibrationsdosiswert verwendet eine vierte Potenz der Zeitabhängigkeit, um die Vibrationsschwere über den Expositionszeitraum von der kürzestmöglichen Erschütterung bis zu einem ganzen Vibrationstag zu akkumulieren (z. B. BSI 6841):

Schwingungsdosiswert = 

Mit dem Vibrationsdosiswertverfahren kann sowohl die Schwere von Vibrationen als auch von sich wiederholenden Erschütterungen beurteilt werden. Diese Zeitabhängigkeit vierter Potenz ist einfacher zu verwenden als die Zeitabhängigkeit in ISO 2631 (siehe Abbildung 2).

Abbildung 2. Zeitabhängigkeit der menschlichen Reaktion auf eine Ganzkörpervibration

VIB020F2

British Standard 6841 bietet die folgende Anleitung.

Hohe Vibrationsdosiswerte verursachen starke Beschwerden, Schmerzen und Verletzungen. Vibrationsdosiswerte geben auch allgemein die Schwere der Vibrationsexposition an, die sie verursacht hat. Über den genauen Zusammenhang zwischen Vibrationsdosiswerten und Verletzungsrisiko besteht derzeit jedoch keine einheitliche Meinung. Bekannt sind Schwingungsgrößen und -dauern, die Schwingungsdosiswerte im Bereich von 15 m/s erzeugen1.75 verursacht in der Regel starke Beschwerden. Es ist davon auszugehen, dass eine erhöhte Vibrationsbelastung mit einem erhöhten Verletzungsrisiko einhergeht (BSI 1987b).

Bei hohen Vibrationsdosiswerten kann eine vorherige Prüfung der Fitness der exponierten Personen und die Gestaltung angemessener Sicherheitsvorkehrungen erforderlich sein. Auch die Notwendigkeit regelmäßiger Gesundheitskontrollen bei routinemäßig exponierten Personen kann in Erwägung gezogen werden.

Der Vibrationsdosiswert stellt ein Maß dar, mit dem sehr variable und komplexe Expositionen verglichen werden können. Organisationen können anhand des Vibrationsdosiswertes Grenzwerte oder Auslösewerte festlegen. Beispielsweise in einigen Ländern ein Schwingungsdosiswert von 15 m/s1.75 wurde als vorläufiger Auslösewert verwendet, es kann jedoch angebracht sein, je nach Situation Vibrationen oder wiederholte Schockbelastungen auf höhere oder niedrigere Werte zu begrenzen. Ein Auslösewert dient nach heutigem Verständnis lediglich dazu, ungefähre Werte anzugeben, die möglicherweise zu hoch sind. Abbildung 2 zeigt die quadratischen Mittelwerte der Beschleunigungen, die einem Schwingungsdosiswert von 15 m/s entsprechen1.75 für Belichtungen zwischen einer Sekunde und 24 Stunden. Jede Exposition gegenüber kontinuierlichen Vibrationen, intermittierenden Vibrationen oder wiederholten Schocks kann mit dem Auslösewert verglichen werden, indem der Vibrationsdosiswert berechnet wird. Es wäre unklug, einen angemessenen Auslösewert (oder den Expositionsgrenzwert in ISO 2631) zu überschreiten, ohne die möglichen gesundheitlichen Auswirkungen einer Exposition gegenüber Vibrationen oder Stößen zu berücksichtigen.

Das Maschinensicherheitsrichtlinie der Europäischen Wirtschaftsgemeinschaft besagt, dass Maschinen so konstruiert und gebaut sein müssen, dass Gefährdungen durch von der Maschine erzeugte Vibrationen unter Berücksichtigung des technischen Fortschritts und der Verfügbarkeit von Mitteln zur Reduzierung von Vibrationen auf das niedrigstmögliche Maß reduziert werden. Das Maschinensicherheitsrichtlinie (Rat der Europäischen Gemeinschaften 1989) fördert die Reduzierung von Vibrationen zusätzlich zur Reduzierung an der Quelle (z. B. guter Sitz).

Messung und Bewertung der Exposition

Ganzkörperschwingungen sollten an den Schnittstellen zwischen Körper und Schwingungsquelle gemessen werden. Für sitzende Personen beinhaltet dies die Platzierung von Beschleunigungsmessern auf der Sitzfläche unter den Sitzbeinhöckern der Versuchspersonen. Vibrationen werden manchmal auch an der Sitzlehne (zwischen Rückenlehne und Rückenlehne) und auch an den Füßen und Händen gemessen (siehe Abbildung 3).

Abbildung 3. Achsen zur Messung der Vibrationsexposition sitzender Personen

VIB020F3

Epidemiologische Daten allein reichen nicht aus, um zu definieren, wie Ganzkörpervibrationen zu bewerten sind, um die relativen Gesundheitsrisiken durch die verschiedenen Arten der Vibrationsexposition vorherzusagen. Eine Berücksichtigung epidemiologischer Daten in Kombination mit einem Verständnis biodynamischer Reaktionen und subjektiver Reaktionen wird verwendet, um aktuelle Leitlinien bereitzustellen. Die Art und Weise, in der die gesundheitlichen Auswirkungen von oszillierenden Bewegungen von der Frequenz, Richtung und Dauer der Bewegung abhängen, wird derzeit als gleich oder ähnlich wie bei Vibrationsbeschwerden angenommen. Es wird jedoch davon ausgegangen, dass die Gesamtexposition und nicht die durchschnittliche Exposition wichtig ist, und daher ist ein Dosismaß angemessen.

Neben der Auswertung der gemessenen Vibrationen nach aktuellen Standards ist es ratsam, die Frequenzspektren, Größen in verschiedenen Achsen und andere Eigenschaften der Exposition, einschließlich der täglichen und lebenslangen Expositionsdauer, anzugeben. Das Vorhandensein anderer nachteiliger Umweltfaktoren, insbesondere der Sitzhaltung, sollte ebenfalls berücksichtigt werden.

 

 

 

abwehr

Wo immer möglich, ist eine Reduzierung der Vibrationen an der Quelle zu bevorzugen. Dies kann das Reduzieren der Bodenunebenheiten oder das Reduzieren der Fahrgeschwindigkeit von Fahrzeugen umfassen. Andere Methoden zur Verringerung der Vibrationsübertragung auf Bediener erfordern ein Verständnis der Eigenschaften der Vibrationsumgebung und des Übertragungswegs der Vibration auf den Körper. Beispielsweise variiert die Stärke von Vibrationen oft je nach Standort: In einigen Bereichen werden geringere Stärken auftreten. Tabelle 2 listet einige vorbeugende Maßnahmen auf, die in Betracht gezogen werden können.


Tabelle 2. Zusammenfassung der Vorsichtsmaßnahmen, die zu berücksichtigen sind, wenn Personen Ganzkörpervibrationen ausgesetzt sind

Gruppe an

Action

Management

Technischen Rat einholen

 

Ärztlichen Rat einholen

 

Exponierte Personen warnen

 

Exponierte Personen schulen

 

Überprüfen Sie die Belichtungszeiten

 

Haben Sie eine Richtlinie zur Entfernung von der Exposition

Maschinenhersteller

Schwingungen messen

 

Design zur Minimierung von Ganzkörpervibrationen

 

Fahrwerksdesign optimieren

 

Sitzdynamik optimieren

 

Verwenden Sie ein ergonomisches Design, um eine gute Haltung usw. zu gewährleisten.

 

Anleitung zur Maschinenwartung geben

 

Anleitung zur Sitzwartung geben

 

Warnung vor gefährlichen Vibrationen

Technischer Arbeitsplatz

Schwingungsbelastung messen

 

Stellen Sie geeignete Maschinen bereit

 

Wählen Sie Sitzplätze mit guter Dämpfung

 

Maschinen warten

 

Geschäftsleitung informieren

Medizintechnik

Screening vor der Einstellung

 

Routinemäßige medizinische Kontrollen

 

Notieren Sie alle Anzeichen und gemeldeten Symptome

 

Arbeiter mit offensichtlicher Veranlagung warnen

 

Beratung über Folgen der Exposition

 

Geschäftsleitung informieren

Exponierte Personen

Maschine richtig verwenden

 

Vermeiden Sie unnötige Vibrationsbelastungen

 

Überprüfen Sie, ob der Sitz richtig eingestellt ist

 

Nehmen Sie eine gute Sitzhaltung ein

 

Zustand der Maschine prüfen

 

Informieren Sie den Vorgesetzten über Vibrationsprobleme

 

Beim Auftreten von Symptomen ärztlichen Rat einholen

 

Informieren Sie den Arbeitgeber über relevante Störungen

Quelle: Adaptiert von Griffin 1990.


Sitze können so konstruiert werden, dass sie Vibrationen dämpfen. Die meisten Sitze weisen bei niedrigen Frequenzen eine Resonanz auf, was dazu führt, dass auf dem Sitz höhere vertikale Vibrationen auftreten als auf dem Boden! Bei hohen Frequenzen kommt es normalerweise zu einer Schwingungsdämpfung. Im Gebrauch liegen die Resonanzfrequenzen herkömmlicher Sitze im Bereich von 4 Hz. Die Verstärkung bei Resonanz wird teilweise durch die Dämpfung im Sitz bestimmt. Eine Erhöhung der Dämpfung der Sitzpolsterung verringert tendenziell die Verstärkung bei Resonanz, erhöht aber die Übertragbarkeit bei hohen Frequenzen. Es gibt große Unterschiede in der Übertragbarkeit zwischen den Sitzen, und diese führen zu erheblichen Unterschieden in der von Menschen wahrgenommenen Vibration.

Eine einfache numerische Angabe der Isolationseffizienz eines Sitzes für eine bestimmte Anwendung ist die effektive Amplitudenübertragung des Sitzes (SEAT) (siehe Griffin 1990). Ein SEAT-Wert größer als 100 % zeigt an, dass die Vibration auf dem Sitz insgesamt schlimmer ist als die Vibration auf dem Boden. Werte unter 100 % zeigen an, dass der Sitz eine nützliche Dämpfung bereitgestellt hat. Sitze sollten so ausgelegt sein, dass sie den niedrigsten SEAT-Wert haben, der mit anderen Beschränkungen kompatibel ist.

Bei gefederten Sitzen ist unterhalb der Sitzschale ein separater Federungsmechanismus vorgesehen. Diese Sitze, die in einigen Geländefahrzeugen, Lastkraftwagen und Reisebussen verwendet werden, haben niedrige Resonanzfrequenzen (um 2 Hz) und können daher Vibrationen bei Frequenzen über etwa 3 Hz dämpfen. Die Übertragungsfähigkeiten dieser Sitze werden normalerweise vom Sitzhersteller bestimmt, aber ihre Isolationseffizienz variiert mit den Betriebsbedingungen.

 

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Freitag, März 25 2011 05: 48

Handübertragene Vibration

Exposition durch Beruf

Mechanische Vibrationen, die durch angetriebene Prozesse oder Werkzeuge entstehen und an den Fingern oder der Handfläche in den Körper eindringen, werden als mechanische Vibration bezeichnet handübertragene Vibration. Häufige Synonyme für handübertragene Schwingungen sind Hand-Arm-Schwingungen und lokale oder segmentale Schwingungen. Angetriebene Prozesse und Werkzeuge, die die Hände von Bedienern Vibrationen aussetzen, sind in mehreren industriellen Aktivitäten weit verbreitet. Die berufsbedingte Exposition gegenüber von Hand übertragenen Vibrationen entsteht durch handgeführte angetriebene Werkzeuge, die in der Fertigung (z. B. schlagende Metallbearbeitungswerkzeuge, Schleifmaschinen und andere rotierende Werkzeuge, Schlagschrauber), im Steinbruch, im Bergbau und im Bauwesen (z. B. Gesteinsbohrer, Stein- Hämmer, Spitzhämmer, Vibrationsverdichter), Land- und Forstwirtschaft (z. B. Kettensägen, Freischneider, Entrindungsmaschinen) und öffentliche Versorgungsunternehmen (z. B. Straßen- und Betonbrecher, Bohrhämmer, Handschleifer). Eine Exposition gegenüber von Hand übertragenen Vibrationen kann auch durch vibrierende Werkstücke entstehen, die in den Händen des Bedieners gehalten werden, wie beim Sockelschleifen, und durch in der Hand gehaltene Vibrationssteuerungen, wie beim Bedienen von Rasenmähern oder beim Steuern von vibrierenden Straßenverdichtern. Es wurde berichtet, dass die Zahl der Personen, die bei der Arbeit von Hand übertragenen Vibrationen ausgesetzt sind, in den Niederlanden 150,000, in Großbritannien 0.5 Millionen und in den Vereinigten Staaten 1.45 Millionen übersteigt. Eine übermäßige Belastung durch von Hand übertragene Vibrationen kann zu Erkrankungen der Blutgefäße, Nerven, Muskeln und Knochen und Gelenke der oberen Gliedmaßen führen. Es wurde geschätzt, dass 1.7 bis 3.6 % der Arbeitnehmer in europäischen Ländern und den Vereinigten Staaten potenziell schädlichen handübertragenen Vibrationen ausgesetzt sind (ISSA International Section for Research 1989). Der Begriff Hand-Arm-Vibrationssyndrom (HAV) wird üblicherweise verwendet, um sich auf Anzeichen und Symptome zu beziehen, die mit der Exposition gegenüber von der Hand übertragenen Vibrationen verbunden sind, darunter:

  • Gefäßerkrankungen
  • periphere neurologische Störungen
  • Knochen- und Gelenkerkrankungen
  • Muskelerkrankungen
  • andere Erkrankungen (Ganzkörper, Zentralnervensystem).

 

Freizeitaktivitäten wie Motorradfahren oder die Verwendung von vibrierenden Haushaltswerkzeugen können die Hände gelegentlich Vibrationen mit hoher Amplitude aussetzen, aber nur lange tägliche Expositionen können zu Gesundheitsproblemen führen (Griffin 1990).

Die Beziehung zwischen der berufsbedingten Exposition gegenüber handübertragenen Vibrationen und nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit ist alles andere als einfach. Tabelle 1 listet einige der wichtigsten Faktoren auf, die zu Verletzungen der oberen Gliedmaßen von Arbeitern führen, die Vibrationen ausgesetzt sind.


Tabelle 1. Einige Faktoren, die möglicherweise mit gesundheitsschädlichen Wirkungen bei von der Hand übertragenen Vibrationsexpositionen zusammenhängen

Schwingungseigenschaften

  • Größe (Effektivwert, Spitze, gewichtet/ungewichtet)
  • Frequenz (Spektren, dominante Frequenzen)
  • Richtung (x-, y-, z-Achse)

 

Werkzeuge oder Prozesse

  • Werkzeugkonstruktion (tragbar, stationär)
  • Werkzeugtyp (schlagend, rotierend, rotierend schlagend)
  • Anforderungen
  • Produktion
  • Material, das bearbeitet wird

 

Belichtungsbedingungen

  • Dauer (tägliche, jährliche Expositionen)
  • Expositionsmuster (kontinuierlich, intermittierend, Ruhezeiten)
  • Kumulierte Expositionsdauer

 

Umweltbedingungen

  • Umgebungstemperatur
  • Airflow
  • Luftfeuchtigkeit
  • Lärm
  • Dynamische Reaktion des Finger-Hand-Arm-Systems
  • Mechanische Impedanz
  • Vibrationsübertragbarkeit
  • Absorbierte Energie

 

Individuelle Eigenschaften

  • Arbeitsweise (Griffkraft, Schubkraft, Hand-Arm-Haltung, Körperhaltung)
  • Gesundheit
  • Ausbildung
  • Fähigkeit
  • Verwendung von Handschuhen
  • Individuelle Verletzungsanfälligkeit 

Biodynamik

Es ist anzunehmen, dass Faktoren, die die Vibrationsübertragung in das Finger-Hand-Arm-System beeinflussen, eine relevante Rolle bei der Entstehung von Vibrationsverletzungen spielen. Die Übertragung von Vibrationen hängt sowohl von den physikalischen Eigenschaften der Vibration (Stärke, Frequenz, Richtung) als auch von der dynamischen Reaktion der Hand ab (Griffin 1990).

Übertragbarkeit und Impedanz

Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass das mechanische Verhalten der oberen Extremität des Menschen komplex ist, da die Impedanz des Hand-Arm-Systems – d. und Orientierung der Hand und des Arms in Bezug auf die Stimulusachse. Die Impedanz wird auch durch die Körperkonstitution und strukturelle Unterschiede der verschiedenen Teile der oberen Extremität beeinflusst (z. B. ist die mechanische Impedanz der Finger viel niedriger als die der Handfläche). Im Allgemeinen führen höhere Vibrationspegel sowie engere Handgriffe zu einer höheren Impedanz. Es wurde jedoch festgestellt, dass die Änderung der Impedanz stark von der Frequenz und Richtung des Vibrationsreizes und verschiedenen Quellen von sowohl intra- als auch interindividueller Variabilität abhängt. In mehreren Studien wurde über einen Resonanzbereich für das Finger-Hand-Arm-System im Frequenzbereich zwischen 80 und 300 Hz berichtet.

Messungen der Vibrationsübertragung durch den menschlichen Arm haben gezeigt, dass Vibrationen mit niedrigerer Frequenz (>50 Hz) mit geringer Dämpfung entlang der Hand und des Unterarms übertragen werden. Die Dämpfung am Ellbogen ist abhängig von der Armhaltung, da die Schwingungsübertragung mit zunehmendem Beugewinkel am Ellbogengelenk tendenziell abnimmt. Bei höheren Frequenzen (> 50 Hz) nimmt die Vibrationsübertragung mit zunehmender Frequenz progressiv ab, und oberhalb von 150 bis 200 Hz wird die meiste Vibrationsenergie im Gewebe der Hand und der Finger dissipiert. Aus Transmissionsmessungen wurde gefolgert, dass im hochfrequenten Bereich Vibrationen für Schäden an den weichen Strukturen der Finger und Hände verantwortlich sein können, während niederfrequente Vibrationen mit hoher Amplitude (z. B. von schlagenden Werkzeugen) mit Verletzungen verbunden sein können an Handgelenk, Ellbogen und Schulter.

Faktoren, die die Finger- und Handdynamik beeinflussen

Es kann davon ausgegangen werden, dass die nachteiligen Wirkungen der Vibrationsexposition mit der in den oberen Gliedmaßen dissipierten Energie zusammenhängen. Die Energieabsorption hängt stark von Faktoren ab, die die Kopplung des Finger-Hand-Systems mit der Vibrationsquelle beeinflussen. Variationen des Griffdrucks, der statischen Kraft und der Haltung verändern die dynamische Reaktion von Finger, Hand und Arm und folglich die übertragene und absorbierte Energiemenge. So hat beispielsweise der Griffdruck einen erheblichen Einfluss auf die Energieabsorption und generell gilt: Je höher der Handgriff, desto größer die auf das Hand-Arm-System übertragene Kraft. Dynamische Reaktionsdaten können relevante Informationen liefern, um das Verletzungspotenzial von Werkzeugvibrationen zu bewerten und die Entwicklung von Antivibrationsgeräten wie Handgriffen und Handschuhen zu unterstützen.

Akute Auswirkungen

Subjektives Unbehagen

Vibrationen werden von verschiedenen Hautmechanorezeptoren wahrgenommen, die sich im (epi-)dermalen und subkutanen Gewebe der glatten und nackten (kahlen) Haut der Finger und Hände befinden. Sie werden entsprechend ihrer Anpassungs- und Empfangsfeldeigenschaften in zwei Kategorien eingeteilt – langsam und schnell adaptierend. Merkel-Scheiben und Ruffini-Endungen finden sich in den sich langsam anpassenden mechanorezeptiven Einheiten, die auf statischen Druck und langsame Druckänderungen reagieren und bei niedriger Frequenz (<16 Hz) angeregt werden. Schnell adaptierende Einheiten haben Meissner-Körperchen und Pacini-Körperchen, die auf schnelle Reizänderungen reagieren und für das Vibrationsempfinden im Frequenzbereich zwischen 8 und 400 Hz verantwortlich sind. Die subjektive Reaktion auf von Hand übertragene Vibrationen wurde in mehreren Studien verwendet, um Schwellenwerte, Konturen äquivalenter Empfindungen und unangenehme oder Toleranzgrenzen für Vibrationsreize bei verschiedenen Frequenzen zu erhalten (Griffin 1990). Experimentelle Ergebnisse zeigen, dass die Empfindlichkeit des Menschen gegenüber Vibrationen mit zunehmender Frequenz sowohl für Komfort- als auch Belästigungs-Vibrationspegel abnimmt. Vertikale Vibrationen scheinen unangenehmer zu sein als Vibrationen in anderen Richtungen. Es wurde auch festgestellt, dass das subjektive Unbehagen eine Funktion der spektralen Zusammensetzung der Vibration und der auf den vibrierenden Griff ausgeübten Griffkraft ist.

Aktivitätsstörung

Akute Exposition gegenüber von Hand übertragenen Vibrationen kann aufgrund einer Verringerung der Erregbarkeit der Haut-Mechanorezeptoren zu einem vorübergehenden Anstieg der vibrotaktilen Schwellen führen. Die Größe der vorübergehenden Schwellenverschiebung sowie die Erholungszeit werden von mehreren Variablen beeinflusst, wie z. B. den Eigenschaften des Stimulus (Frequenz, Amplitude, Dauer), der Temperatur sowie dem Alter des Arbeiters und früheren Vibrationsexposition. Die Einwirkung von Kälte verschlimmert die durch Vibrationen induzierte taktile Depression, da niedrige Temperaturen eine vasokonstriktive Wirkung auf die Fingerzirkulation haben und die Hauttemperatur der Finger verringern. Bei vibrationsexponierten Arbeitern, die häufig in einer kalten Umgebung arbeiten, können wiederholte Episoden akuter Beeinträchtigung des Tastempfindens zu einer dauerhaften Verringerung der sensorischen Wahrnehmung und zum Verlust der manipulativen Geschicklichkeit führen, was wiederum die Arbeitstätigkeit beeinträchtigen und das Risiko erhöhen kann für akute Verletzungen durch Unfälle.

Nicht-vaskuläre Wirkungen

Skelett-

Vibrationsbedingte Knochen- und Gelenkverletzungen sind umstritten. Verschiedene Autoren sind der Ansicht, dass Knochen- und Gelenkerkrankungen bei Arbeitern, die mit handgeführten Vibrationswerkzeugen arbeiten, nicht spezifisch sind und denen des Alterungsprozesses und schwerer körperlicher Arbeit ähnlich sind. Andererseits haben einige Forscher berichtet, dass charakteristische Skelettveränderungen in den Händen, den Handgelenken und den Ellbogen resultieren können, wenn sie über längere Zeit von der Hand übertragenen Vibrationen ausgesetzt sind. Frühere Röntgenuntersuchungen hatten eine hohe Prävalenz von Knochenvakuolen und -zysten in Händen und Handgelenken von vibrationsbelasteten Arbeitern gezeigt, neuere Studien zeigten jedoch keine signifikante Zunahme gegenüber Kontrollgruppen von Arbeitern. Bei Kohlebergarbeitern, Straßenbauarbeitern und metallverarbeitenden Arbeitern, die Stößen und niederfrequenten Vibrationen mit hoher Amplitude von pneumatischen Schlagwerkzeugen ausgesetzt waren, wurde über eine übermäßige Prävalenz von Handgelenks-Osteoarthrose und Ellenbogen-Arthrose und Osteophytose berichtet. Im Gegenteil, es gibt kaum Hinweise auf eine erhöhte Prävalenz von degenerativen Knochen- und Gelenkerkrankungen in den oberen Gliedmaßen von Arbeitern, die mittel- oder hochfrequenten Vibrationen von Kettensägen oder Schleifmaschinen ausgesetzt sind. Schwere körperliche Anstrengung, kraftvolles Greifen und andere biomechanische Faktoren können für das häufigere Auftreten von Skelettverletzungen bei Arbeitern verantwortlich sein, die mit Schlagwerkzeugen arbeiten. Lokale Schmerzen, Schwellungen und Gelenksteifheit und -deformitäten können mit radiologischen Befunden einer Knochen- und Gelenkdegeneration einhergehen. In einigen Ländern (darunter Frankreich, Deutschland, Italien) gelten Knochen- und Gelenkerkrankungen bei Arbeitern, die handgeführte Vibrationswerkzeuge verwenden, als Berufskrankheit, und die betroffenen Arbeiter werden entschädigt.

Neurologisch

Arbeiter, die mit vibrierenden Werkzeugen hantieren, können ein Kribbeln und Taubheitsgefühl in ihren Fingern und Händen verspüren. Wenn die Vibrationsbelastung andauert, verschlimmern sich diese Symptome tendenziell und können die Arbeitsfähigkeit und die Lebensaktivitäten beeinträchtigen. Vibrationsexponierte Arbeiter können bei klinischen Untersuchungen erhöhte Vibrations-, Temperatur- und Tastschwellen aufweisen. Es wurde vermutet, dass eine kontinuierliche Vibrationsexposition nicht nur die Erregbarkeit von Hautrezeptoren herabsetzen kann, sondern auch pathologische Veränderungen in den Fingernerven hervorrufen kann, wie z. B. ein perineurales Ödem, gefolgt von Fibrose und Nervenfaserverlust. Epidemiologische Erhebungen bei Arbeitern, die Vibrationen ausgesetzt sind, zeigen, dass die Prävalenz peripherer neurologischer Störungen von wenigen Prozent bis zu mehr als 80 Prozent variiert und dass der sensorische Verlust die Benutzer einer Vielzahl von Werkzeugtypen betrifft. Es scheint, dass sich die Vibrationsneuropathie unabhängig von anderen vibrationsinduzierten Störungen entwickelt. Auf dem Stockholm Workshop 86 (1987) wurde eine Skala der neurologischen Komponente des HAV-Syndroms vorgeschlagen, die aus drei Stufen gemäß den Symptomen und den Ergebnissen der klinischen Untersuchung und objektiven Tests besteht (Tabelle 2).

Tabelle 2. Sensorineurale Stadien der Stockholm-Workshop-Skala für das Hand-Arm-Vibrationssyndrom

Stufe

Anzeichen und Symptome

0SN

Vibrationen ausgesetzt, aber keine Symptome

1SN

Intermittierende Taubheit, mit oder ohne Kribbeln

2SN

Intermittierende oder anhaltende Taubheit, reduzierte sensorische Wahrnehmung

3SN

Intermittierende oder anhaltende Taubheit, reduzierte taktile Diskriminierung und/oder
manipulative Geschicklichkeit

Quelle: Stockholm Workshop 86 1987.

Eine sorgfältige Differentialdiagnose ist erforderlich, um die Vibrationsneuropathie von Einklemmungsneuropathien wie dem Karpaltunnelsyndrom (CTS) zu unterscheiden, einer Störung, die auf eine Kompression des Nervus medianus zurückzuführen ist, wenn dieser durch einen anatomischen Tunnel im Handgelenk verläuft. CTS scheint eine häufige Störung in einigen Berufsgruppen zu sein, die vibrierende Werkzeuge verwenden, wie z. B. Gesteinsbohrer, Beschichter und Forstarbeiter. Es wird angenommen, dass ergonomische Stressoren, die auf die Hand und das Handgelenk einwirken (sich wiederholende Bewegungen, kräftiges Greifen, ungünstige Körperhaltungen), zusätzlich zu Vibrationen CTS bei Arbeitern verursachen können, die mit vibrierenden Werkzeugen umgehen. Die Elektroneuromyographie, die sensorische und motorische Nervengeschwindigkeiten misst, hat sich als nützlich erwiesen, um CTS von anderen neurologischen Erkrankungen zu unterscheiden.

Muskulös

Vibrationen ausgesetzte Arbeiter können über Muskelschwäche und Schmerzen in Händen und Armen klagen. Bei einigen Personen kann Muskelermüdung zu Behinderungen führen. In Folgestudien an Holzfällern wurde über eine Abnahme der Handgriffstärke berichtet. Als mögliche ätiologische Faktoren für Muskelsymptome wurden direkte mechanische Verletzungen oder periphere Nervenschäden vorgeschlagen. Bei Arbeitern, die Vibrationen ausgesetzt waren, wurde über andere arbeitsbedingte Störungen berichtet, wie z. B. Tendinitis und Tenosynovitis in den oberen Gliedmaßen und die Dupuytren-Kontraktur, eine Erkrankung des Fasziengewebes der Handfläche. Diese Störungen scheinen mit ergonomischen Stressfaktoren verbunden zu sein, die durch schwere manuelle Arbeit entstehen, und der Zusammenhang mit von der Hand übertragenen Vibrationen ist nicht schlüssig.

Gefäßerkrankungen

Raynauds Phänomen

Giovanni Loriga, ein italienischer Arzt, berichtete erstmals 1911, dass Steinmetze, die pneumatische Hämmer auf Marmor und Steinblöcke in einigen Werften in Rom verwendeten, unter erblassenden Fingern litten, die der von Maurice Raynaud 1862 beschriebenen digitalen vasospastischen Reaktion auf Kälte oder emotionalen Stress ähnelten. Ähnliche Beobachtungen wurden von Alice Hamilton (1918) bei Steinmetzarbeiten in den Vereinigten Staaten und später von mehreren anderen Forschern gemacht. In der Literatur werden verschiedene Synonyme verwendet, um vibrationsinduzierte Gefäßerkrankungen zu beschreiben: toter oder weißer Finger, Raynaud-Phänomen des beruflichen Ursprungs, traumatische vasospastische Erkrankung und in jüngerer Zeit Vibrations-induzierter weißer Finger (VWF). Klinisch ist VWF durch Episoden von weißen oder blassen Fingern gekennzeichnet, die durch einen spastischen Verschluss der digitalen Arterien verursacht werden. Die Attacken werden meist durch Kälte ausgelöst und dauern 5 bis 30 bis 40 Minuten. Während eines Angriffs kann ein vollständiger Verlust der taktilen Sensibilität auftreten. In der Erholungsphase, die üblicherweise durch Wärme oder lokale Massage beschleunigt wird, können an den betroffenen Fingern Rötungen als Folge einer reaktiven Erhöhung des Blutflusses in den Hautgefäßen auftreten. In den seltenen fortgeschrittenen Fällen können wiederholte und schwere digitale vasospastische Attacken zu trophischen Veränderungen (Ulcera oder Gangrän) in der Haut der Fingerspitzen führen. Um das kälteinduzierte Raynaud-Phänomen bei Arbeitern zu erklären, die Vibrationen ausgesetzt sind, berufen sich einige Forscher auf einen übertriebenen zentralen sympathischen Vasokonstriktorreflex, der durch eine längere Exposition gegenüber schädlichen Vibrationen verursacht wird, während andere dazu neigen, die Rolle von vibrationsinduzierten lokalen Veränderungen in den digitalen Gefäßen zu betonen (z. Verdickung der Muskelwand, Endothelschädigung, funktionelle Rezeptorveränderungen). Auf dem Stockholm Workshop 86 (1987) wurde eine Einstufungsskala für die Einstufung von VWF vorgeschlagen (Tabelle 3). Ein numerisches System für VWF-Symptome, das von Griffin entwickelt wurde und auf Scores für das Blanchieren verschiedener Phalangen basiert, ist ebenfalls verfügbar (Griffin 1990). Mehrere Labortests werden verwendet, um VWF objektiv zu diagnostizieren. Die meisten dieser Tests basieren auf Kälteprovokation und der Messung der Fingerhauttemperatur oder des digitalen Blutflusses und -drucks vor und nach dem Abkühlen von Fingern und Händen.

Tabelle 3. Die Stockholm-Workshop-Skala zur Einstufung des kälteinduzierten Raynaud-Phänomens beim Hand-Arm-Vibrationssyndrom

Stufe

Klasse

Symptome

0

-

Keine Angriffe

1

Mild

Gelegentliche Attacken, die nur die Spitzen eines oder mehrerer Finger betreffen

2

Moderat

Gelegentlich distale und mittlere Attacken (selten auch
proximale) Phalangen eines oder mehrerer Finger

3

Schwer

Häufige Attacken, die alle Phalangen der meisten Finger betreffen

4

Sehr ernst

Wie im Stadium 3, mit trophischen Hautveränderungen an den Fingerkuppen

Quelle: Stockholm Workshop 86 1987.

Epidemiologische Studien haben darauf hingewiesen, dass die Prävalenz von VWF sehr breit ist, von weniger als 1 bis 100 Prozent. Es wurde festgestellt, dass VWF mit der Verwendung von schlagenden Metallbearbeitungswerkzeugen, Schleifmaschinen und anderen rotierenden Werkzeugen, schlagenden Hämmern und Bohrern, die bei Ausgrabungen verwendet werden, vibrierenden Maschinen, die im Wald verwendet werden, und anderen angetriebenen Werkzeugen und Prozessen in Verbindung gebracht werden. VWF ist in vielen Ländern als Berufskrankheit anerkannt. Seit 1975–80 wurde bei Forstarbeitern sowohl in Europa als auch in Japan ein Rückgang der Inzidenz neuer VWF-Fälle gemeldet, nachdem Antivibrations-Kettensägen und administrative Maßnahmen zur Verkürzung der Sägenutzungsdauer eingeführt wurden. Ähnliche Erkenntnisse liegen für andere Werkzeugtypen noch nicht vor.

Andere Störungen

Einige Studien weisen darauf hin, dass der Hörverlust bei Arbeitnehmern, die von VWF betroffen sind, größer ist als aufgrund von Alterung und Lärmbelastung durch die Verwendung von vibrierenden Werkzeugen zu erwarten ist. Es wurde vermutet, dass bei VWF-Patienten ein zusätzliches Risiko für eine Hörbeeinträchtigung aufgrund einer vibrationsinduzierten sympathischen Reflexvasokonstriktion der Blutgefäße besteht, die das Innenohr versorgen. Zusätzlich zu den peripheren Störungen wurde von einigen russischen und japanischen Schulen für Arbeitsmedizin über andere nachteilige Auswirkungen auf die Gesundheit des endokrinen und zentralen Nervensystems von Arbeitern berichtet, die Vibrationen ausgesetzt waren (Griffin 1990). Das klinische Bild, das als „Vibrationskrankheit“ bezeichnet wird, umfasst Anzeichen und Symptome im Zusammenhang mit einer Dysfunktion der autonomen Zentren des Gehirns (z. B. anhaltende Müdigkeit, Kopfschmerzen, Reizbarkeit, Schlafstörungen, Impotenz, elektroenzephalografische Anomalien). Diese Ergebnisse sollten mit Vorsicht interpretiert werden, und weitere sorgfältig konzipierte epidemiologische und klinische Forschungsarbeiten sind erforderlich, um die Hypothese eines Zusammenhangs zwischen Störungen des zentralen Nervensystems und der Exposition gegenüber von Hand übertragenen Vibrationen zu bestätigen.

Standards

Mehrere Länder haben Standards oder Richtlinien für die Exposition gegenüber von Hand übertragenen Vibrationen verabschiedet. Die meisten basieren auf dem Internationalen Standard 5349 (ISO 1986). Zur Messung der von der Hand übertragenen Vibrationen empfiehlt ISO 5349 die Verwendung einer Frequenzbewertungskurve, die die frequenzabhängige Empfindlichkeit der Hand auf Vibrationsreize annähert. Die frequenzgewichtete Schwingungsbeschleunigung (ah,w) erhält man mit einem geeigneten Gewichtungsfilter oder durch Summierung gewichteter Beschleunigungswerte gemessen in Oktav- oder Terzbändern entlang eines orthogonalen Koordinatensystems (xh, yh, zh), (Abbildung 1). In ISO 5349 wird die tägliche Exposition gegenüber Vibrationen als energieäquivalente frequenzgewichtete Beschleunigung für einen Zeitraum von vier Stunden ((ah,w)Gleichung(4) in m/s2 rms) nach folgender Gleichung:

(ah,w)Gleichung(4)=(T/ 4)½(ah,w)eq(T)

woher T ist die tägliche Expositionszeit, ausgedrückt in Stunden und (ah,w)eq(T) ist die energieäquivalente frequenzgewichtete Beschleunigung für die tägliche Expositionszeit T. Die Norm bietet eine Anleitung zur Berechnung von (ah,w)eq(T) wenn ein typischer Arbeitstag durch mehrere Expositionen unterschiedlicher Größenordnung und Dauer gekennzeichnet ist. Anhang A zu ISO 5349 (der nicht Bestandteil der Norm ist) schlägt eine Dosis-Wirkungs-Beziehung vor zwischen (ah,w)Gleichung(4) und VWF, die durch die Gleichung angenähert werden können:

C=[(ah,w)Gleichung(4) TF/ 95]2 x 100

woher C ist das Perzentil der exponierten Arbeiter, von denen erwartet wird, dass sie VWF zeigen (im Bereich von 10 bis 50 %), und TF ist die Expositionszeit vor dem Blanchieren der Finger bei den betroffenen Arbeitern (im Bereich von 1 bis 25 Jahren). Zur Berechnung von (ah,w)Gleichung(4), die 50 m/s nicht überschreiten sollte2. Gemäß der ISO-Dosis-Wirkungs-Beziehung ist zu erwarten, dass VWF bei etwa 10 % der Arbeiter auftritt, die einer täglichen Vibrationsbelastung von 3 m/s ausgesetzt sind2 für zehn Jahre.

 

Abbildung 1. Basiszentrisches Koordinatensystem für die Messung von handübertragenen Schwingungen

 

VIB030F1

 

Um das Risiko vibrationsinduzierter Gesundheitsschäden zu minimieren, wurden von anderen Komitees oder Organisationen Aktionsniveaus und Grenzwerte (TLVs) für die Vibrationsexposition vorgeschlagen. Die American Conference of Governmental Industrial Hygienists (ACGIH) hat TLVs für handübertragene Vibrationen, gemessen nach dem ISO-Frequenzgewichtungsverfahren (American Conference of Governmental Industrial Hygienists 1992), veröffentlicht (Tabelle 4). Laut ACGIH betreffen die TLV-Vorschläge Vibrationsbelastungen, denen „fast alle Arbeitnehmer wiederholt ausgesetzt sein können, ohne über Stufe 1 des Stockholmer Werkstatt-Klassifizierungssystems für VWF hinauszukommen“. In jüngerer Zeit wurden von der Kommission der Europäischen Gemeinschaften im Rahmen eines Vorschlags für eine Richtlinie zum Schutz der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen (Rat der Europäischen Union 1994) Expositionsgrenzwerte für von Hand übertragene Schwingungen vorgelegt (Tabelle 5 ). In der vorgeschlagenen Richtlinie wird die für die Bewertung der Vibrationsgefährdung verwendete Größe als achtstündige energieäquivalente frequenzgewichtete Beschleunigung ausgedrückt, A(8)=(T/ 8)½ (ah,w)eq(T), indem die in orthogonalen Koordinaten bestimmte Vektorsumme der gewichteten Beschleunigungen verwendet wird aSumme=(ax,h,w2+aj,h,w2+az,h,w2)½ am vibrierenden Werkzeuggriff oder Werkstück. Die in der Richtlinie angegebenen Methoden zur Messung und Bewertung der Vibrationsexposition sind im Wesentlichen vom British Standard (BS) 6842 (BSI 1987a) abgeleitet. Der BS-Standard empfiehlt jedoch keine Expositionsgrenzwerte, sondern liefert einen informativen Anhang zum Kenntnisstand der Dosis-Wirkungs-Beziehung für handübertragene Schwingungen. Die geschätzten frequenzgewichteten Beschleunigungsgrößen, die bei 10 % der Arbeitnehmer, die Vibrationen gemäß dem BS-Standard ausgesetzt sind, VWF verursachen können, sind in Tabelle 6 aufgeführt.

___________________________________________________________________________

Tabelle 4. Schwellenwerte für von Hand übertragene Schwingungen

Tägliche Gesamtexposition (Stunden)              

  Frequenzbewertete Effektivbeschleunigung in der dominierenden Richtung, die nicht überschritten werden sollte

 

g*

 4-8

 4

 0.40

 2-4 

 6

 0.61

 1-2

 8

 0.81

 1

 12

 1.22

* 1 g = 9.81 .

Quelle: Nach Angaben der American Conference of Government Industrial Hygienists 1992.

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Tabelle 5. Vorschlag des Rates der Europäischen Union für eine Richtlinie des Rates über physikalische Einwirkungen: Anhang II A. Handübertragene Schwingungen (1994)

 Stufen ()

  A(8)*   

Definitionen

 Schwelle

  1

Der Belichtungswert, unterhalb dessen kontinuierlich und/oder wiederholt

Die Exposition hat keine nachteiligen Auswirkungen auf die Gesundheit und Sicherheit der Arbeitnehmer

 Action

  2.5

Der Wert, über dem eine oder mehrere der Maßnahmen**

die in den jeweiligen Anhängen angegeben sind, durchzuführen

 Expositionsgrenzwert  

  5

Der Expositionswert, über dem sich eine ungeschützte Person befindet

unannehmbaren Risiken ausgesetzt. Das Überschreiten dieses Niveaus ist

verboten und muss durch die Umsetzung verhindert werden

der Bestimmungen der Richtlinie***

* A(8) = 8 h energieäquivalente frequenzgewichtete Beschleunigung.

** Information, Schulung, technische Maßnahmen, Gesundheitsüberwachung.

*** Geeignete Maßnahmen zum Schutz von Gesundheit und Sicherheit.

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Tabelle 6. Frequenzbewertete Schwingungsbeschleunigungsgrößen ( rms), von dem erwartet werden kann, dass es bei 10 % der exponierten Personen zu erbleichenden Fingern führt*

  Tägliche Exposition (Stunden)    

               Lebenslange Exposition (Jahre)

 

 0.5      

 1         

 2        

 4        

 8        

 16     

 0.25

 256.0     

 128.0     

 64.0     

 32.0     

 16.0     

 8.0     

 0.5

 179.2

 89.6

 44.8

 22.4

 11.2

 5.6

 1

 128.0

 64.0

 32.0

 16.0

 8.0

 4.0

 2

 89.6

 44.8

 22.4

 11.2

 5.6

 2.8

 4

 64.0

 32.0

 16.0

 8.0

 4.0

 2.0

 8

 44.8

 22.4

 11.2

 5.6

 2.8

 1.4

* Bei kurzzeitiger Exposition sind die Ausmaße hoch und Gefäßstörungen sind möglicherweise nicht das erste nachteilige Symptom, das sich entwickelt.

Quelle: Gemäß British Standard 6842. 1987, BSI 1987a.

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Messung und Bewertung der Exposition

Vibrationsmessungen werden durchgeführt, um die Entwicklung neuer Werkzeuge zu unterstützen, die Vibration von Werkzeugen beim Kauf zu überprüfen, die Wartungsbedingungen zu überprüfen und die menschliche Exposition gegenüber Vibrationen am Arbeitsplatz zu bewerten. Schwingungsmessgeräte bestehen im Allgemeinen aus einem Wandler (normalerweise ein Beschleunigungsmesser), einem Verstärkungsgerät, einem Filter (Bandpassfilter und/oder Frequenzbewertungsnetzwerk) und einem Amplituden- oder Pegelanzeiger oder -schreiber. Vibrationsmessungen sollten am Werkzeuggriff oder Werkstück nahe der Oberfläche der Hand(en) durchgeführt werden, wo die Vibration in den Körper eintritt. Eine sorgfältige Auswahl der Beschleunigungsmesser (z. B. Typ, Masse, Empfindlichkeit) und geeignete Verfahren zur Befestigung des Beschleunigungsmessers auf der vibrierenden Oberfläche sind erforderlich, um genaue Ergebnisse zu erhalten. Auf die Hand übertragene Schwingungen sollten gemessen und in den entsprechenden Richtungen eines orthogonalen Koordinatensystems angegeben werden (Abbildung 1). Die Messung sollte über einen Frequenzbereich von mindestens 5 bis 1,500 Hz erfolgen, und der Beschleunigungsfrequenzgehalt der Schwingung in einer oder mehreren Achsen kann in Oktavbändern mit Mittenfrequenzen von 8 bis 1,000 Hz oder in Terzbändern dargestellt werden mit Mittenfrequenzen von 6.3 bis 1,250 Hz. Die Beschleunigung kann auch als frequenzbewertete Beschleunigung ausgedrückt werden, indem ein Bewertungsnetzwerk verwendet wird, das den in ISO 5349 oder BS 6842 festgelegten Merkmalen entspricht. Messungen am Arbeitsplatz zeigen, dass unterschiedliche Schwingungsgrößen und Frequenzspektren an Werkzeugen des gleichen Typs oder wann auftreten können dasselbe Werkzeug wird anders bedient. Abbildung 2 gibt den Mittelwert und den Verteilungsbereich der gewichteten Beschleunigungen wieder, die in der dominanten Achse von kraftbetriebenen Werkzeugen gemessen wurden, die in Forstwirtschaft und Industrie verwendet werden (ISSA International Section for Research 1989). In mehreren Normen wird die von Hand übertragene Vibrationsexposition in Form einer vierstündigen oder achtstündigen energieäquivalenten frequenzgewichteten Beschleunigung bewertet, die mit Hilfe der obigen Gleichungen berechnet wird. Das Verfahren zum Erhalten der energieäquivalenten Beschleunigung geht davon aus, dass die tägliche Expositionszeit, die erforderlich ist, um gesundheitsschädliche Wirkungen hervorzurufen, umgekehrt proportional zum Quadrat der frequenzgewichteten Beschleunigung ist (z vier). Diese Zeitabhängigkeit wird für Standardisierungszwecke als angemessen angesehen und ist für die Instrumentierung geeignet, aber es sollte beachtet werden, dass sie nicht vollständig durch epidemiologische Daten belegt ist (Griffin 1990).

Abbildung 2. Mittelwerte und Verteilungsbereich der frequenzgewichteten Effektivbeschleunigung in der dominanten Achse, gemessen an dem/den Griff(en) einiger Elektrowerkzeuge, die in Forstwirtschaft und Industrie verwendet werden

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abwehr

Die Vermeidung von Verletzungen oder Störungen durch handübertragene Schwingungen erfordert die Umsetzung administrativer, technischer und medizinischer Verfahren (ISO 1986; BSI 1987a). Auch Hersteller und Anwender vibrierender Werkzeuge sollten entsprechend beraten werden. Zu den administrativen Maßnahmen sollten angemessene Informationen und Schulungen gehören, um die Bediener vibrierender Maschinen anzuweisen, sichere und korrekte Arbeitspraktiken anzuwenden. Da davon ausgegangen wird, dass eine kontinuierliche Exposition gegenüber Vibrationen die Vibrationsgefahr erhöht, sollten Arbeitspläne so gestaltet werden, dass sie Ruhezeiten enthalten. Technische Maßnahmen sollten die Auswahl von Werkzeugen mit den geringsten Vibrationen und mit geeigneter ergonomischer Gestaltung beinhalten. Gemäß der EG-Richtlinie für die Sicherheit von Maschinen (Rat der Europäischen Gemeinschaften 1989) muss der Hersteller veröffentlichen, ob die frequenzbewertete Beschleunigung von handübertragenen Schwingungen 2.5 m/s überschreitet2, bestimmt durch geeignete Testcodes, wie sie in der Internationalen Norm ISO 8662/1 und ihren Begleitdokumenten für spezifische Werkzeuge (ISO 1988) angegeben sind. Die Wartungsbedingungen der Werkzeuge sollten sorgfältig durch regelmäßige Vibrationsmessungen überprüft werden. Bei schwingungsexponierten Arbeitnehmern sollten in regelmäßigen Abständen arbeitsmedizinische Vorsorgeuntersuchungen und anschließende klinische Untersuchungen durchgeführt werden. Die Ziele der ärztlichen Überwachung sind die Aufklärung des Arbeitnehmers über mögliche Gefährdungen durch Vibrationsexposition, die Beurteilung des Gesundheitszustandes und die frühzeitige Diagnose von vibrationsbedingten Störungen. Bei der ersten Screening-Untersuchung sollte besonders auf Erkrankungen geachtet werden, die durch Vibrationen verschlimmert werden können (z. B. konstitutionelle Neigung zum weißen Finger, einige Formen des sekundären Raynaud-Phänomens, frühere Verletzungen der oberen Extremitäten, neurologische Störungen). Die Vermeidung oder Verringerung der Vibrationsexposition für den betroffenen Arbeitnehmer sollte nach Berücksichtigung sowohl der Schwere der Symptome als auch der Merkmale des gesamten Arbeitsprozesses entschieden werden. Dem Arbeiter sollte geraten werden, angemessene Kleidung zu tragen, um den ganzen Körper warm zu halten, und das Rauchen von Tabak und den Konsum einiger Drogen, die den peripheren Kreislauf beeinträchtigen können, zu vermeiden oder zu minimieren. Handschuhe können nützlich sein, um die Finger und Hände vor Verletzungen zu schützen und sie warm zu halten. Sogenannte Antivibrationshandschuhe können eine gewisse Isolation der hochfrequenten Vibrationskomponenten einiger Werkzeuge bieten.

 

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Freitag, März 25 2011 05: 56

Bewegungskrankheit

Reisekrankheit oder Kinetose ist kein pathologischer Zustand, sondern eine normale Reaktion auf bestimmte Bewegungsreize, mit denen das Individuum nicht vertraut ist und an die es daher nicht angepasst ist; wirklich immun sind nur Menschen ohne funktionierenden Vestibularapparat des Innenohrs.

Bewegungen, die Übelkeit hervorrufen

Es gibt viele verschiedene Arten von provokativen Bewegungen, die das Reisekrankheitssyndrom auslösen. Die meisten werden mit Hilfsmitteln zur Fortbewegung in Verbindung gebracht – insbesondere mit Schiffen, Luftkissenfahrzeugen, Flugzeugen, Autos und Zügen; seltener Elefanten und Kamele. Die komplexen Beschleunigungen, die von Fahrgeschäften wie Schaukeln, Karussells (Karussells), Achterbahnen usw. erzeugt werden, können sehr provokativ sein. Darüber hinaus leiden viele Astronauten/Kosmonauten an Reisekrankheit (Raumfahrtkrankheit), wenn sie in der anormalen Kraftumgebung (Schwerelosigkeit) eines Orbitalflugs zum ersten Mal Kopfbewegungen machen. Das Reisekrankheitssyndrom wird auch durch bestimmte sich bewegende visuelle Reize ohne körperliche Bewegung des Beobachters erzeugt; Beispiele hierfür sind die externe visuelle Weltanzeige von Simulatoren mit fester Basis (Simulatorkrankheit) oder eine Großbildprojektion von Szenen, die aus einem fahrenden Fahrzeug aufgenommen wurden (Cinerama oder IMAX-Krankheit).

Ätiologie

Die wesentlichen Merkmale von Reizen, die Reisekrankheit auslösen, bestehen darin, dass sie widersprüchliche Informationen von den sensorischen Systemen erzeugen, die dem Gehirn Informationen über die räumliche Orientierung und Bewegung des Körpers liefern. Das Hauptmerkmal dieser Diskrepanz ist eine Diskrepanz zwischen den Signalen, die hauptsächlich von den Augen und dem Innenohr geliefert werden, und denen, die das Zentralnervensystem zu empfangen und zu korrelieren „erwartet“.

Es können mehrere Kategorien von Fehlanpassungen identifiziert werden. Am wichtigsten ist die Fehlanpassung von Signalen aus dem Vestibularapparat (Labyrinth) des Innenohrs, in dem die Bogengänge (die spezialisierten Rezeptoren für Winkelbeschleunigungen) und die Otolithenorgane (die spezialisierten Rezeptoren für Translationsbeschleunigungen) keine übereinstimmenden Informationen liefern. Wenn beispielsweise in einem sich drehenden Auto oder Flugzeug eine Kopfbewegung ausgeführt wird, werden sowohl die Bogengänge als auch die Otolithen auf atypische Weise stimuliert und liefern fehlerhafte und inkompatible Informationen, die sich erheblich von denen unterscheiden, die durch dieselbe Kopfbewegung erzeugt werden in einer stabilen 1-G-Schwerkraftumgebung. Ebenso erzeugen niederfrequente (unter 0.5 Hz) Linearbeschleunigungen, wie sie an Bord von Schiffen bei rauer See oder in einem Flugzeug während des Flugs durch turbulente Luft auftreten, ebenfalls widersprüchliche vestibuläre Signale und sind daher eine starke Ursache für Reisekrankheit.

Die Diskrepanz zwischen visueller und vestibulärer Information kann ebenfalls ein wichtiger Faktor sein. Der Insasse eines fahrenden Fahrzeugs, der nicht hinaussehen kann, leidet eher unter Reisekrankheit als einer, der eine gute externe visuelle Referenz hat. Der Passagier unter Deck oder in einer Flugzeugkabine nimmt die Bewegung des Fahrzeugs durch vestibuläre Hinweise wahr, er oder sie erhält jedoch nur visuelle Informationen über seine oder ihre relative Bewegung innerhalb des Fahrzeugs. Das Fehlen eines „erwarteten“ und übereinstimmenden Signals in einer bestimmten sensorischen Modalität wird auch als wesentliches Merkmal der visuell induzierten Reisekrankheit angesehen, da die visuellen Bewegungshinweise nicht von den vestibulären Signalen begleitet werden, die das Individuum „erwartet“, dass sie auftreten der durch die visuelle Anzeige angezeigten Bewegung ausgesetzt.

Anzeichen und Symptome

Bei provozierender Bewegung entwickeln sich die Anzeichen und Symptome der Reisekrankheit in einer bestimmten Reihenfolge, wobei die Zeitskala von der Intensität der Bewegungsreize und der Anfälligkeit des Individuums abhängt. Es gibt jedoch beträchtliche Unterschiede zwischen Individuen, nicht nur in der Anfälligkeit, sondern auch in der Reihenfolge, in der sich bestimmte Anzeichen und Symptome entwickeln, oder ob sie überhaupt erlebt werden. Typischerweise ist das früheste Symptom ein epigastrisches Unbehagen („Magenbewusstsein“); darauf folgen Übelkeit, Blässe und Schwitzen, wahrscheinlich begleitet von einem Gefühl von Körperwärme, vermehrtem Speichelfluss und Aufstoßen (Aufstoßen). Diese Symptome entwickeln sich in der Regel relativ langsam, aber bei anhaltender Belastung durch die Bewegung verschlechtert sich das Wohlbefinden schnell, die Übelkeit nimmt an Stärke zu und gipfelt in Erbrechen oder Würgen. Erbrechen kann Linderung bringen, aber dies ist wahrscheinlich nur von kurzer Dauer, wenn die Bewegung nicht aufhört.

Es gibt andere variablere Merkmale des Reisekrankheitssyndroms. Eine Veränderung des Atemrhythmus mit Seufzen und Gähnen kann ein frühes Symptom sein, und Hyperventilation kann auftreten, insbesondere bei Menschen, die sich Sorgen über die Ursache oder Folge ihrer Behinderung machen. Kopfschmerzen, Tinnitus und Schwindel werden berichtet, während bei Patienten mit schwerem Unwohlsein Apathie und Depressionen nicht ungewöhnlich sind und so schwerwiegend sein können, dass die persönliche Sicherheit und das Überleben vernachlässigt werden. Ein Gefühl von Lethargie und Somnolenz kann nach Beendigung der provokativen Bewegung vorherrschend sein, und dies können die einzigen Symptome in Situationen sein, in denen die Anpassung an ungewohnte Bewegungen ohne Unwohlsein stattfindet.

Anpassung

Bei fortgesetzter oder wiederholter Exposition gegenüber einer bestimmten provokativen Bewegung zeigen die meisten Personen eine Abnahme der Schwere der Symptome; normalerweise haben sie sich nach drei oder vier Tagen ununterbrochener Exposition (wie an Bord eines Schiffes oder in einem Raumfahrzeug) an die Bewegung angepasst und können ihre normalen Aufgaben ohne Behinderung ausführen. Im Sinne des „Mismatch“-Modells stellt diese Anpassung oder Gewöhnung die Etablierung einer neuen Reihe von „Erwartungen“ im zentralen Nervensystem dar. Bei der Rückkehr in eine vertraute Umgebung sind diese jedoch nicht mehr angemessen und die Symptome der Reisekrankheit können erneut auftreten (mal de débarquement) bis es zur Neuanpassung kommt. Einzelpersonen unterscheiden sich erheblich in der Geschwindigkeit, mit der sie sich anpassen, wie sie die Anpassung beibehalten und inwieweit sie die schützende Anpassung von einer Bewegungsumgebung auf eine andere verallgemeinern können. Leider passt sich ein kleiner Teil der Bevölkerung (wahrscheinlich etwa 5 %) nicht oder so langsam an, dass sie während der gesamten Dauer der Exposition gegenüber provokativen Bewegungen weiterhin Symptome erfahren.

Häufigkeit

Das Auftreten von Krankheiten in einer bestimmten Bewegungsumgebung wird von einer Reihe von Faktoren bestimmt, insbesondere:

  • die physikalischen Eigenschaften der Bewegung (ihre Intensität, Frequenz und Wirkungsrichtung)
  • die Expositionsdauer
  • die intrinsische Anfälligkeit des Individuums
  • die auszuführende Aufgabe
  • andere Umweltfaktoren (z. B. Geruch).

 

Es überrascht nicht, dass das Auftreten von Krankheiten in verschiedenen Bewegungsumgebungen stark variiert. Zum Beispiel: fast alle Insassen von Rettungsinseln bei rauer See erbrechen; 60 % der studentischen Flugbesatzungsmitglieder leiden zu irgendeinem Zeitpunkt während der Ausbildung an Flugkrankheit, die bei 15 % so schwer ist, dass sie die Ausbildung beeinträchtigt; Im Gegensatz dazu sind weniger als 0.5 % der Passagiere in zivilen Transportflugzeugen betroffen, obwohl die Inzidenz bei kleinen Pendlerflugzeugen, die in geringer Höhe in turbulenter Luft fliegen, höher ist.

Labor- und Feldstudien haben gezeigt, dass bei vertikaler Translationsschwingungsbewegung (passenderweise Hebung genannt) eine Schwingung mit einer Frequenz von etwa 0.2 Hz am provokativsten ist (Abbildung 1). Für eine gegebene Intensität (Spitzenbeschleunigung) der Oszillation sinkt das Auftreten von Übelkeit ziemlich schnell mit einem Anstieg der Frequenz über 0.2 Hz; Bewegung bei 1 Hz ist weniger als ein Zehntel so provokativ wie die bei 0.2 Hz. Ebenso für Bewegung bei Frequenzen unter 0.2 Hz, obwohl die Beziehung zwischen Auftreten und Frequenz aufgrund fehlender experimenteller Daten nicht genau definiert ist; Sicherlich ist eine stabile 1-G-Umgebung ohne Frequenz keine Provokation.

Abbildung 1. Auftreten von Reisekrankheit als Funktion der Wellenfrequenz und -beschleunigung bei 2-stündiger Exposition gegenüber vertikaler sinusförmiger Bewegung

VIB040F1

Beziehungen zwischen dem Auftreten von Symptomen der Reisekrankheit und der Häufigkeit, Stärke und Dauer des Seegangs (z-Achse)-Bewegung haben zur Entwicklung einfacher Formeln geführt, die zur Vorhersage des Auftretens verwendet werden können, wenn die physikalischen Parameter der Bewegung bekannt sind. Das im British Standard 6841 (BSI 1987b) und im ISO Draft International Standard 2631-1 verankerte Konzept besagt, dass das Auftreten von Symptomen proportional zum Motion Sickness Dose Value (MSDV) istz). Der MSDVz (in m/s1.5) ist definiert:

MSDVz=(a2t)½

woher a ist der quadratische Mittelwert (rms) der frequenzgewichteten Beschleunigung (in m/s2) bestimmt durch lineare Integration über die Dauer, t (in Sekunden), der Exposition gegenüber der Bewegung.

Die auf die Stimulusbeschleunigung anzuwendende Frequenzbewertung ist ein Filter mit einer Mittenfrequenz und Dämpfungscharakteristiken ähnlich denen, die in Abbildung 1 dargestellt sind. Die Bewertungsfunktion ist in den Normen genau definiert.

Der Prozentsatz einer nicht angepassten erwachsenen Bevölkerung (P) die wahrscheinlich erbrechen, wird gegeben durch:

P =1/3 MSDVz

Darüber hinaus ist die MSDVz kann auch verwendet werden, um das Ausmaß des Unwohlseins vorherzusagen. Auf einer vierstufigen Skala von null (mir ging es gut) bis drei (mir ging es absolut schlecht) eine „Krankheitseinstufung“ (I) ist gegeben durch:

I =0.02MSDVz

Angesichts der großen Unterschiede zwischen Individuen in ihrer Anfälligkeit für Reisekrankheit ist die Beziehung zwischen MSDVz und das Auftreten von Erbrechen in Laborexperimenten und bei Seeversuchen (Abbildung 2) ist akzeptabel. Es sollte beachtet werden, dass die Formeln aus Daten entwickelt wurden, die bei Expositionen von etwa 20 Minuten bis sechs Stunden mit Erbrechen bei bis zu 70 % der (meist sitzenden) Personen, die vertikalen Bewegungen ausgesetzt waren, entwickelt wurden.

 

Abbildung 2. Zusammenhang zwischen Erbrechen und Reizdosis (MSDV2), berechnet nach dem im Text beschriebenen Verfahren. Daten aus Laborexperimenten mit vertikaler Oszillation (x) und Seeversuchen (+)

 

VIB040F2

Das Wissen über die Wirksamkeit von Translationsschwingungen, die in anderen Körperachsen und nicht in vertikaler Richtung wirken, ist lückenhaft. Es gibt einige Hinweise aus Laborexperimenten mit kleinen Gruppen von Probanden, dass die Translationsschwingung in einer horizontalen Ebene um einen Faktor von etwa zwei provozierender ist als die gleiche Intensität und Frequenz der vertikalen Oszillation für sitzende Probanden, aber auch weniger provozierend ist ein Faktor von zwei, wenn das Subjekt auf dem Rücken liegt und der Stimulus in Längsrichtung wirkt (z) Körperachse. Die Anwendung von Formeln und Gewichtungsmerkmalen, die in Standards zur Vorhersage von Krankheitsinzidenzen enthalten sind, sollte daher mit Vorsicht und gebührender Berücksichtigung der oben genannten Einschränkungen erfolgen.

Die beträchtliche Variabilität zwischen Individuen in ihrer Reaktion auf provokative Bewegungen ist ein wichtiges Merkmal der Reisekrankheit. Unterschiede in der Anfälligkeit können teilweise mit konstitutionellen Faktoren zusammenhängen. Säuglinge weit unter zwei Jahren sind selten betroffen, aber mit der Reifung steigt die Anfälligkeit schnell an und erreicht einen Höhepunkt zwischen vier und zehn Jahren. Danach nimmt die Anfälligkeit schrittweise ab, so dass ältere Menschen weniger betroffen sind, aber nicht immun sind. In jeder Altersgruppe sind Frauen empfindlicher als Männer, wobei die Inzidenzdaten auf ein Verhältnis von etwa 1.7:1 hindeuten. Bestimmte Persönlichkeitsdimensionen wie Neurotizismus, Introversion und Wahrnehmungsstil korrelieren ebenfalls, wenn auch schwach, mit Anfälligkeit. Reisekrankheit kann auch eine konditionierte Reaktion und eine Manifestation phobischer Angst sein.

Vorsichtsmaßnahmen

Es stehen Verfahren zur Verfügung, die den provokativen Reiz minimieren oder die Toleranz erhöhen. Diese können bei einem Teil der Bevölkerung Krankheiten vorbeugen, aber keine, außer dem Rückzug aus der Bewegungsumgebung, ist zu 100 % wirksam. Bei der Konstruktion eines Fahrzeugs ist es von Vorteil, Faktoren zu berücksichtigen, die die Frequenz erhöhen und die Größe der Schwingungen verringern (siehe Abbildung 1), die von den Insassen während des normalen Betriebs erfahren werden. Das Vorsehen einer Kopfstütze und einer Körperrückhaltevorrichtung zum Minimieren unnötiger Kopfbewegungen ist vorteilhaft und wird weiter unterstützt, wenn der Insasse eine zurückgelehnte oder auf dem Rücken liegende Position einnehmen kann. Die Krankheit ist geringer, wenn dem Bewohner ein Blick auf den Horizont ermöglicht wird; Für diejenigen, denen eine externe visuelle Referenz fehlt, reduziert das Schließen der Augen den visuellen / vestibulären Konflikt. Hilfreich ist auch die Einbindung in eine Aufgabe, insbesondere die Steuerung des Fahrzeugs. Diese Maßnahmen können von unmittelbarem Nutzen sein, aber langfristig ist die Entwicklung einer schützenden Anpassung von größtem Wert. Dies wird durch kontinuierliche und wiederholte Exposition gegenüber der Bewegungsumgebung erreicht, kann jedoch durch Bodenübungen erleichtert werden, bei denen provokative Reize durch Kopfbewegungen erzeugt werden, während man sich auf einem Drehtisch dreht (Desensibilisierungstherapie).

Es gibt mehrere Medikamente, die die Toleranz erhöhen, obwohl alle Nebenwirkungen haben (insbesondere Sedierung), so dass sie nicht von Personen eingenommen werden sollten, die die primäre Kontrolle über ein Fahrzeug haben oder wenn eine optimale Leistung erforderlich ist. Zur Kurzzeitprophylaxe (weniger als vier Stunden) werden 0.3 bis 0.6 mg Hyoscinhydrobromid (Scopolamin) empfohlen; länger wirkend sind die Antihistaminika Promethazinhydrochlorid (25 mg), Meclozinhydrochlorid (50 mg), Dimenhydrinat (50 mg) und Cinnarizin (30 mg). Die Kombination von entweder Hyoscin oder Promethazin mit 25 mg Ephedrinsulfat erhöht die prophylaktische Wirksamkeit bei einer gewissen Verringerung von Nebenwirkungen. Eine Prophylaxe für bis zu 48 Stunden kann mit einem Scopolamin-Pflaster erreicht werden, das eine langsame Aufnahme des Medikaments durch die Haut mit einer kontrollierten Rate ermöglicht. Wirksame Konzentrationen des Arzneimittels im Körper werden erst sechs bis acht Stunden nach dem Aufbringen des Pflasters erreicht, so dass mit der Notwendigkeit dieser Art von Therapie gerechnet werden muss.

Behandlung

Personen, die an bestehender Reisekrankheit mit Erbrechen leiden, sollten, wenn möglich, in eine Position gebracht werden, in der der Bewegungsreiz minimiert ist, und ihnen ein Medikament gegen Reisekrankheit, vorzugsweise Promethazin, per Injektion verabreicht werden. Bei anhaltendem und wiederholtem Erbrechen kann ein intravenöser Ersatz von Flüssigkeit und Elektrolyten erforderlich sein.

 

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Inhalte

Vibrationsreferenzen

Alexander, SJ, M Cotzin, JB Klee und GR Wendt. 1947. Studien zur Reisekrankheit XVI: Die Auswirkungen von Wellen und verschiedenen Frequenzen auf die Krankheitsraten bei identischer Beschleunigung. J Exp Psy 37: 440-447.

Amerikanische Konferenz staatlicher Industriehygieniker (ACGIH). 1992. Hand-Arm (segmentale) Vibration. In Schwellenwerten und biologischen Expositionsindizes für 1992-1993. Cincinnati, Ohio: ACGIH.

Bongers, PM und HC Boshuizen. 1990. Rückenerkrankungen und Ganzkörpervibrationen bei der Arbeit. These. Amsterdam: Universität Amsterdam.

British Standards Institution (BSI). 1987a. Messung und Bewertung der Exposition des Menschen gegenüber Vibrationen, die auf die Hand übertragen werden. BS 6842. London: BSI.

—. 1987b. Messung und Bewertung der Exposition des Menschen gegenüber mechanischen Ganzkörpervibrationen und wiederholten Schocks. BS 6841. London: BSI.

Rat der Europäischen Gemeinschaften (CEC). 1989. Richtlinie des Rates vom 14. Juni 1989 zur Angleichung der Rechtsvorschriften der Mitgliedstaaten über Maschinen. Off J Eur Communities L 183:9-32.

Rat der Europäischen Union. 1994. Geänderter Vorschlag für eine Richtlinie des Rates über Mindestvorschriften zum Schutz von Sicherheit und Gesundheit der Arbeitnehmer vor der Gefährdung durch physikalische Einwirkungen. Off J Eur Communities C230 (19. August):3-29.

Dupuis, H. und G. Zerlett. 1986. Die Auswirkungen von Ganzkörpervibrationen. Berlin: Springer-Verlag.

Griffin, MJ. 1990. Handbuch der Humanschwingung. London: Akademische Presse.

Hamilton, A. 1918. Eine Studie über spastische Anämie in den Händen von Steinmetzen. Reihe Arbeitsunfälle und Hygiene Nr. 19. Bulletin Nr. 236. Washington, DC: Department of Labor Statistics.

Hasan, J. 1970. Biomedizinische Aspekte niederfrequenter Schwingungen. Gesundheit am Arbeitsplatz 6(1):19-45.

Internationale Organisation für Normung (ISO). 1974. Guide for the Evaluation of Human Exposure to Whole-Body Vibrations. Genf: ISO.

—. 1985. Bewertung der Exposition des Menschen gegenüber Ganzkörpervibrationen. Teil 1: Allgemeine Anforderungen. ISO 2631/1. Genf: ISO.

—. 1986. Mechanische Vibrationsrichtlinien für die Messung und Bewertung der menschlichen Exposition gegenüber handübertragenen Vibrationen. ISO 5349. Genf: ISO.

—. 1988. Handgehaltene tragbare Elektrowerkzeuge - Messung von Vibrationen am Handgriff. Teil 1: Allgemeines. ISO 8662/1. Genf: ISO.

IVSS Internationale Sektion für Forschung. 1989. Vibration bei der Arbeit. Paris: INRS.

Lawther, A und MJ Griffin. 1986. Vorhersage des Auftretens von Reisekrankheit aus der Stärke, Frequenz und Dauer der vertikalen Schwingung. J Acoust Soc Am 82: 957-966.

McCauley, ME, JW Royal, CD Wilie, JF O’Hanlon und RR Mackie. 1976. Motion Sickness Incidence: Exploratory Studies of Habituation Pitch and Roll, and the Refinement of a Mathematical Model. Technischer Bericht Nr. 1732-2. Golets, Kalifornien: Human Factors Research.

Rumjancev, GI. 1966. Gigiena truda v proizvodstve sbornogo shelezobetona [Arbeitshygiene bei der Herstellung von Stahlbeton]. Medicina (Moskau):1-128.

Schmidt, M. 1987. Die gemeinsame Einwirkung von Lärm und Ganzkörpervibration und deren Auswirkungen auf den Höverlust bei Agrotechnikern. Dissertation A. Halle, Deutschland: Landwirtschaftliche Fakultät der Martin-Luther-Universität.

Seidel, H. 1975. Systematische Darstellung physiologischer Reaktionen auf Ganzkörperschwingungen in vertikaler Richtung (Z-Achse) zur Ermittlung von biologischen Bewertungsparametern. Ergonomische Berichte 15:18-39.

Seidel, H. und R. Heide. 1986. Langzeitwirkungen von Ganzkörpervibrationen: Eine kritische Literaturübersicht. Int Arch Occup Environ Health 58:1-26.

Seidel, H., R. Blüthner, J. Martin, G. Menzel, R. Panuska und P. Ullsperger. 1992. Auswirkungen von isolierten und kombinierten Expositionen gegenüber Ganzkörpervibrationen und Lärm auf hörereignisbezogene Gehirnpotentiale und psychophysische Bewertung. Eur. J. Appl. Physiol. Occup. Phys. 65: 376–382.

Stockholm Workshop 86. 1987. Symptomatologie und diagnostische Methoden beim Hand-Arm-Vibrationssyndrom. Scand J Work Environ Health 13:271-388.