Venerdì, Marzo 25 2011 05: 38

Vibrazione

La vibrazione è un movimento oscillatorio. Questo capitolo riassume le risposte umane alle vibrazioni del corpo intero, alle vibrazioni trasmesse dalle mani e alle cause della cinetosi.

Vibrazioni su tutto il corpo si verifica quando il corpo è appoggiato su una superficie che vibra (p. es., quando si è seduti su un sedile che vibra, in piedi su un pavimento vibrante o sdraiati su una superficie vibrante). Le vibrazioni trasmesse al corpo intero si verificano in tutte le forme di trasporto e quando si lavora vicino ad alcuni macchinari industriali.

Vibrazione trasmessa a mano è la vibrazione che entra nel corpo attraverso le mani. È causato da vari processi nell'industria, nell'agricoltura, nell'estrazione mineraria e nell'edilizia in cui strumenti o pezzi vibranti vengono afferrati o spinti dalle mani o dalle dita. L'esposizione alle vibrazioni trasmesse dalla mano può portare allo sviluppo di diversi disturbi.

Chinetosi può essere causato dall'oscillazione a bassa frequenza del corpo, da alcuni tipi di rotazione del corpo e dal movimento dei display rispetto al corpo.

Grandezza

Gli spostamenti oscillatori di un oggetto implicano alternativamente una velocità in una direzione e poi una velocità nella direzione opposta. Questo cambiamento di velocità significa che l'oggetto accelera costantemente, prima in una direzione e poi nella direzione opposta. L'entità di una vibrazione può essere quantificata dal suo spostamento, dalla sua velocità o dalla sua accelerazione. Per comodità pratica, l'accelerazione viene solitamente misurata con accelerometri. Le unità di accelerazione sono metri al secondo al secondo (m/s2). L'accelerazione dovuta alla gravità terrestre è di circa 9.81 m/s2.

L'ampiezza di un'oscillazione può essere espressa come la distanza tra le estremità raggiunte dal movimento (il valore da picco a picco) o la distanza da un punto centrale alla massima deviazione (il valore di picco). Spesso, l'entità della vibrazione è espressa in termini di una misura media dell'accelerazione del moto oscillatorio, di solito il valore quadratico medio (m/s2 rms). Per un movimento a singola frequenza (sinusoidale), il valore rms è il valore di picco diviso per √2.

Per un moto sinusoidale l'accelerazione, a (in m/sec2), può essere calcolato dalla frequenza, f (in cicli al secondo), e lo spostamento, d (in metri):

un=(f)2d

Questa espressione può essere utilizzata per convertire le misurazioni dell'accelerazione in spostamenti, ma è accurata solo quando il movimento si verifica a una singola frequenza.

A volte vengono utilizzate scale logaritmiche per quantificare le grandezze delle vibrazioni in decibel. Quando si utilizza il livello di riferimento nella norma internazionale 1683, il livello di accelerazione, La, è espresso da La = 20 registri10(a/a0), dove a è l'accelerazione misurata (in m/s2 rms) e a0 è il livello di riferimento di 10-6 Signorina2. In alcuni paesi vengono utilizzati altri livelli di riferimento.

 

Frequenza

La frequenza della vibrazione, espressa in cicli al secondo (hertz, Hz), influisce sulla misura in cui la vibrazione viene trasmessa al corpo (ad esempio, alla superficie di un sedile o al manico di uno strumento vibrante), la misura in cui che viene trasmesso attraverso il corpo (ad esempio, dal sedile alla testa), e l'effetto delle vibrazioni nel corpo. La relazione tra spostamento e accelerazione di un moto dipende anche dalla frequenza di oscillazione: uno spostamento di un millimetro corrisponde ad un'accelerazione molto bassa alle basse frequenze ma molto elevata alle alte frequenze; lo spostamento della vibrazione visibile all'occhio umano non fornisce una buona indicazione dell'accelerazione della vibrazione.

Gli effetti della vibrazione del corpo intero sono generalmente maggiori all'estremità inferiore dell'intervallo, da 0.5 a 100 Hz. Per le vibrazioni trasmesse manualmente, frequenze fino a 1,000 Hz o più possono avere effetti dannosi. Le frequenze inferiori a circa 0.5 Hz possono causare chinetosi.

Il contenuto in frequenza della vibrazione può essere mostrato in spettri. Per molti tipi di vibrazioni trasmesse dal corpo intero e dalle mani gli spettri sono complessi, con alcuni movimenti che si verificano a tutte le frequenze. Tuttavia, ci sono spesso dei picchi, che mostrano le frequenze alle quali si verifica la maggior parte delle vibrazioni.

Poiché le risposte umane alla vibrazione variano a seconda della frequenza di vibrazione, è necessario pesare la vibrazione misurata in base alla quantità di vibrazione che si verifica a ciascuna frequenza. Le ponderazioni di frequenza riflettono la misura in cui la vibrazione provoca l'effetto indesiderato a ciascuna frequenza. Le ponderazioni sono necessarie per ciascun asse di vibrazione. Sono necessarie diverse ponderazioni di frequenza per le vibrazioni del corpo intero, le vibrazioni trasmesse dalle mani e la cinetosi.

Tipo di viaggio

La vibrazione può avvenire in tre direzioni di traslazione e tre direzioni di rotazione. Per le persone sedute, gli assi di traslazione sono designati x-asse (avanti e indietro), y-asse (laterale) e
z-asse (verticale). Rotazioni sul x-, y- E z-gli assi sono designati rx (rotolare), ry (altezza) e rz (imbardata), rispettivamente. La vibrazione viene solitamente misurata alle interfacce tra il corpo e la vibrazione. I principali sistemi di coordinate per la misurazione delle vibrazioni rispetto alle vibrazioni trasmesse al corpo intero e alle mani sono illustrati nei prossimi due articoli del capitolo.

Durata

Le risposte umane alle vibrazioni dipendono dalla durata totale dell'esposizione alle vibrazioni. Se le caratteristiche della vibrazione non cambiano nel tempo, la vibrazione quadratica media fornisce una misura conveniente dell'ampiezza media della vibrazione. Un cronometro può quindi essere sufficiente per valutare la durata dell'esposizione. La gravità della magnitudo media e della durata complessiva può essere valutata facendo riferimento alle norme degli articoli seguenti.

Se le caratteristiche di vibrazione variano, la vibrazione media misurata dipenderà dal periodo durante il quale viene misurata. Inoltre, si ritiene che l'accelerazione quadratica media sottostimi la gravità dei movimenti che contengono shock o che sono altrimenti altamente intermittenti.

Molte esposizioni professionali sono intermittenti, variano di entità da momento a momento o contengono shock occasionali. La severità di tali movimenti complessi può essere accumulata in un modo che dia un peso appropriato, per esempio, a brevi periodi di vibrazioni di elevata intensità e lunghi periodi di vibrazioni di bassa intensità. Vengono utilizzati diversi metodi di calcolo delle dosi (vedere "Vibrazione del corpo intero"; "Vibrazione trasmessa dalla mano"; e "Chinetosi" in questo capitolo).

 

Di ritorno

Venerdì, Marzo 25 2011 05: 41

Vibrazione di tutto il corpo

Esposizione occupazionale

Le esposizioni occupazionali alle vibrazioni del corpo intero si verificano principalmente nei trasporti ma anche in associazione con alcuni processi industriali. Il trasporto terrestre, marittimo e aereo può produrre vibrazioni che possono causare disagio, interferire con le attività o causare lesioni. La tabella 1 elenca alcuni ambienti che possono essere maggiormente associati a un rischio per la salute.


Tabella 1. Attività per le quali può essere opportuno segnalare gli effetti negativi delle vibrazioni trasmesse al corpo intero

Guida del trattore

Veicoli corazzati da combattimento (es. carri armati) e veicoli simili

Altri veicoli fuoristrada:

Macchine movimento terra: caricatori, escavatori, bulldozer, livellatrici,

  • raschiatori, dumper, rulli
  • Macchine forestali
  • Attrezzatura da miniera e cava
  • Carrelli elevatori

 

Guida di alcuni camion (articolati e non articolati)

Alcuni autobus e tram guidano

Alcuni elicotteri e velivoli ad ala fissa in volo

Alcuni operai con macchinari per la produzione di calcestruzzo

Alcuni macchinisti ferroviari

Qualche uso di imbarcazioni marittime ad alta velocità

Qualche giro in moto

Qualche auto e furgone alla guida

Alcune attività sportive

Qualche altra attrezzatura industriale

Fonte: adattato da Griffin 1990. 


L'esposizione più comune a forti vibrazioni e urti può verificarsi su veicoli fuoristrada, inclusi macchinari per movimento terra, camion industriali e trattori agricoli.

Biodinamica

Come tutte le strutture meccaniche, il corpo umano ha frequenze di risonanza in cui il corpo mostra la massima risposta meccanica. Le risposte umane alle vibrazioni non possono essere spiegate esclusivamente in termini di una singola frequenza di risonanza. Ci sono molte risonanze nel corpo e le frequenze di risonanza variano tra le persone e con la postura. Due risposte meccaniche del corpo vengono spesso utilizzate per descrivere il modo in cui la vibrazione fa muovere il corpo: trasmissibilità e impedenza.

La trasmissibilità mostra la frazione della vibrazione che viene trasmessa, per esempio, dal sedile alla testa. La trasmissibilità del corpo dipende fortemente dalla frequenza di vibrazione, dall'asse di vibrazione e dalla postura del corpo. La vibrazione verticale su un sedile provoca vibrazioni su più assi alla testa; per il movimento verticale della testa, la trasmissibilità tende ad essere massima nell'intervallo approssimativo da 3 a 10 Hz.

L'impedenza meccanica del corpo mostra la forza necessaria per far muovere il corpo ad ogni frequenza. Sebbene l'impedenza dipenda dalla massa corporea, l'impedenza verticale del corpo umano di solito mostra una risonanza a circa 5 Hz. L'impedenza meccanica del corpo, compresa questa risonanza, ha un grande effetto sul modo in cui la vibrazione viene trasmessa attraverso i sedili.

Effetti acuti

Disagio

Il disagio causato dall'accelerazione della vibrazione dipende dalla frequenza della vibrazione, dalla direzione della vibrazione, dal punto di contatto con il corpo e dalla durata dell'esposizione alla vibrazione. Per la vibrazione verticale di persone sedute, il disagio vibratorio causato da qualsiasi frequenza aumenta in proporzione all'ampiezza della vibrazione: un dimezzamento della vibrazione tenderà a dimezzare il disagio vibratorio.

Il disagio prodotto dalla vibrazione può essere previsto mediante l'uso di opportune ponderazioni di frequenza (vedi sotto) e descritto da una scala semantica del disagio. Non ci sono limiti utili per il disagio da vibrazione: il disagio accettabile varia da un ambiente all'altro.

Le grandezze accettabili di vibrazione negli edifici sono vicine alle soglie di percezione delle vibrazioni. Si presume che gli effetti sulle persone delle vibrazioni negli edifici dipendano dall'uso dell'edificio oltre che dalla frequenza, dalla direzione e dalla durata delle vibrazioni. La guida sulla valutazione delle vibrazioni degli edifici è fornita in vari standard come il British Standard 6472 (1992) che definisce una procedura per la valutazione sia delle vibrazioni che degli urti negli edifici.

Interferenza di attività

Le vibrazioni possono compromettere l'acquisizione di informazioni (p. es., con gli occhi), l'output di informazioni (p. es., con i movimenti delle mani o dei piedi) oi complessi processi centrali che mettono in relazione l'input con l'output (p. es., l'apprendimento, la memoria, il processo decisionale). I maggiori effetti della vibrazione del corpo intero sono sui processi di input (principalmente visione) e sui processi di output (principalmente controllo manuale continuo).

Gli effetti delle vibrazioni sulla vista e sul controllo manuale sono principalmente causati dal movimento della parte interessata del corpo (cioè occhio o mano). Gli effetti possono essere diminuiti riducendo la trasmissione delle vibrazioni all'occhio o alla mano, o rendendo il compito meno suscettibile ai disturbi (ad esempio, aumentando le dimensioni di un display o riducendo la sensibilità di un controllo). Spesso, gli effetti delle vibrazioni sulla visione e sul controllo manuale possono essere notevolmente ridotti riprogettando l'attività.

Compiti cognitivi semplici (p. es., semplici tempi di reazione) sembrano non essere influenzati dalle vibrazioni, se non dai cambiamenti nell'eccitazione o nella motivazione o dagli effetti diretti sui processi di input e output. Questo può essere vero anche per alcuni compiti cognitivi complessi. Tuttavia, la scarsità e la diversità degli studi sperimentali non esclude la possibilità di reali e significativi effetti cognitivi della vibrazione. Le vibrazioni possono influenzare la fatica, ma ci sono poche prove scientifiche rilevanti, e nessuna che supporti la forma complessa del "limite di competenza ridotta da fatica" offerto nello standard internazionale 2631 (ISO 1974, 1985).

Cambiamenti nelle funzioni fisiologiche

I cambiamenti nelle funzioni fisiologiche si verificano quando i soggetti sono esposti a un nuovo ambiente di vibrazione del corpo intero in condizioni di laboratorio. I cambiamenti tipici di una "risposta di sorpresa" (p. es., aumento della frequenza cardiaca) si normalizzano rapidamente con l'esposizione continua, mentre altre reazioni procedono o si sviluppano gradualmente. Quest'ultimo può dipendere da tutte le caratteristiche della vibrazione compreso l'asse, l'entità dell'accelerazione e il tipo di vibrazione (sinusoidale o casuale), nonché da ulteriori variabili come il ritmo circadiano e le caratteristiche dei soggetti (vedi Hasan 1970; Seidel 1975; Dupuis e Zerlett 1986). I cambiamenti delle funzioni fisiologiche in condizioni di campo spesso non possono essere correlati direttamente alla vibrazione, poiché la vibrazione spesso agisce insieme ad altri fattori significativi, come un'elevata tensione mentale, rumore e sostanze tossiche. I cambiamenti fisiologici sono spesso meno sensibili delle reazioni psicologiche (p. es., disagio). Se tutti i dati disponibili sui cambiamenti fisiologici persistenti sono riassunti rispetto alla loro prima comparsa significativa a seconda dell'entità e della frequenza della vibrazione del corpo intero, esiste un limite con un limite inferiore di circa 0.7 m/s2 rms tra 1 e 10 Hz, e in aumento fino a 30 m/s2 efficace a 100 Hz. Sono stati eseguiti molti studi sugli animali, ma la loro rilevanza per l'uomo è dubbia.

Cambiamenti neuromuscolari

Durante il movimento naturale attivo, i meccanismi di controllo motorio agiscono come un controllo feed-forward che viene costantemente regolato da ulteriori feedback provenienti da sensori di muscoli, tendini e articolazioni. La vibrazione di tutto il corpo provoca un movimento artificiale passivo del corpo umano, una condizione che è fondamentalmente diversa dalla vibrazione autoindotta causata dalla locomozione. Il controllo feed-forward mancante durante la vibrazione del corpo intero è il cambiamento più evidente della normale funzione fisiologica del sistema neuromuscolare. La gamma di frequenze più ampia associata alla vibrazione del corpo intero (tra 0.5 e 100 Hz) rispetto a quella del movimento naturale (tra 2 e 8 Hz per i movimenti volontari e inferiore a 4 Hz per la locomozione) è un'ulteriore differenza che aiuta a spiegare le reazioni di i meccanismi di controllo neuromuscolare a frequenze molto basse e alte.

La vibrazione di tutto il corpo e l'accelerazione transitoria causano un'attività alternata correlata all'accelerazione nell'elettromiogramma (EMG) dei muscoli superficiali della schiena delle persone sedute che richiede il mantenimento di una contrazione tonica. Questa attività dovrebbe essere di natura riflessa. Di solito scompare completamente se i soggetti vibrati si siedono rilassati in posizione piegata. La tempistica dell'attività muscolare dipende dalla frequenza e dall'entità dell'accelerazione. I dati elettromiografici suggeriscono che un aumento del carico spinale può verificarsi a causa della ridotta stabilizzazione muscolare della colonna vertebrale a frequenze da 6.5 ​​a 8 Hz e durante la fase iniziale di un improvviso spostamento verso l'alto. Nonostante la debole attività EMG causata dalle vibrazioni di tutto il corpo, l'affaticamento dei muscoli della schiena durante l'esposizione alle vibrazioni può superare quello osservato nelle normali posizioni sedute senza vibrazioni di tutto il corpo.

I riflessi tendinei possono diminuire o scomparire temporaneamente durante l'esposizione a vibrazioni sinusoidali di tutto il corpo a frequenze superiori a 10 Hz. Cambiamenti minori del controllo posturale dopo l'esposizione alla vibrazione di tutto il corpo sono piuttosto variabili e i loro meccanismi e il loro significato pratico non sono certi.

Alterazioni cardiovascolari, respiratorie, endocrine e metaboliche

I cambiamenti osservati che persistono durante l'esposizione alle vibrazioni sono stati confrontati con quelli durante il lavoro fisico moderato (cioè, aumenti della frequenza cardiaca, della pressione sanguigna e del consumo di ossigeno) anche a un'intensità di vibrazione prossima al limite della tolleranza volontaria. L'aumento della ventilazione è in parte causato dalle oscillazioni dell'aria nel sistema respiratorio. I cambiamenti respiratori e metabolici possono non corrispondere, probabilmente suggerendo un disturbo dei meccanismi di controllo della respirazione. Sono stati riportati risultati vari e parzialmente contraddittori per i cambiamenti degli ormoni adrenocorticotropi (ACTH) e delle catecolamine.

Cambiamenti sensoriali e nervosi centrali

I cambiamenti della funzione vestibolare dovuti alle vibrazioni di tutto il corpo sono stati rivendicati sulla base di una regolazione alterata della postura, sebbene la postura sia controllata da un sistema molto complesso in cui una funzione vestibolare disturbata può essere ampiamente compensata da altri meccanismi. I cambiamenti della funzione vestibolare sembrano acquistare significato per esposizioni con frequenze molto basse o vicine alla risonanza di tutto il corpo. Si suppone che una discrepanza sensoriale tra le informazioni vestibolari, visive e propriocettive (stimoli ricevuti all'interno dei tessuti) sia un meccanismo importante alla base delle risposte fisiologiche ad alcuni ambienti di movimento artificiale.

Esperimenti con esposizioni combinate a breve termine e prolungate al rumore e alle vibrazioni di tutto il corpo sembrano suggerire che la vibrazione abbia un effetto sinergico minore sull'udito. Come tendenza, elevate intensità di vibrazione del corpo intero a 4 o 5 Hz sono state associate a spostamenti di soglia temporanei aggiuntivi (TTS) più elevati. Non c'era alcuna relazione evidente tra il TTS aggiuntivo e il tempo di esposizione. Il TTS aggiuntivo sembrava aumentare con dosi più elevate di vibrazioni a tutto il corpo.

Le vibrazioni impulsive verticali e orizzontali evocano potenziali cerebrali. I cambiamenti della funzione del sistema nervoso centrale umano sono stati rilevati anche utilizzando potenziali cerebrali evocati uditivi (Seidel et al. 1992). Gli effetti erano influenzati da altri fattori ambientali (es. rumore), dalla difficoltà del compito e dallo stato interno del soggetto (es. eccitazione, grado di attenzione verso lo stimolo).

Effetti a lungo termine

Rischio per la salute della colonna vertebrale

Studi epidemiologici hanno frequentemente indicato un elevato rischio per la salute della colonna vertebrale in lavoratori esposti per molti anni a intense vibrazioni del corpo intero (es. lavori su trattori o macchine movimento terra). Rassegne critiche della letteratura sono state preparate da Seidel e Heide (1986), Dupuis e Zerlett (1986) e Bongers e Boshuizen (1990). Queste revisioni hanno concluso che intense vibrazioni a tutto il corpo a lungo termine possono influire negativamente sulla colonna vertebrale e possono aumentare il rischio di dolore lombare. Quest'ultimo può essere una conseguenza secondaria di un cambiamento degenerativo primario delle vertebre e dei dischi. La parte lombare della colonna vertebrale è risultata essere la regione più frequentemente colpita, seguita dalla regione toracica. Un alto tasso di menomazioni della parte cervicale, riportato da diversi autori, sembra essere causato da una postura sfavorevole fissa piuttosto che da vibrazioni, sebbene non ci siano prove conclusive per questa ipotesi. Solo pochi studi hanno preso in considerazione la funzione dei muscoli della schiena e riscontrato un'insufficienza muscolare. Alcuni rapporti hanno indicato un rischio significativamente più elevato di lussazione dei dischi lombari. In diversi studi trasversali, Bongers e Boshuizen (1990) hanno riscontrato più dolori lombari nei conducenti e nei piloti di elicotteri che in lavoratori di riferimento comparabili. Hanno concluso che la guida professionale di veicoli e il volo in elicottero sono importanti fattori di rischio per il mal di schiena e il disturbo alla schiena. Tra gli operatori di gru e i conducenti di trattori è stato osservato un aumento delle pensioni di invalidità e delle assenze per malattia a lungo termine a causa di disturbi del disco intervertebrale.

A causa di dati incompleti o mancanti sulle condizioni di esposizione negli studi epidemiologici, non sono state ottenute esatte relazioni esposizione-effetto. I dati esistenti non consentono di comprovare un livello privo di effetti avversi (vale a dire, limite di sicurezza) in modo da prevenire in modo affidabile le malattie della colonna vertebrale. Molti anni di esposizione al di sotto o vicino al limite di esposizione dell'attuale standard internazionale 2631 (ISO 1985) non sono privi di rischi. Alcuni risultati hanno indicato un aumento del rischio per la salute con una maggiore durata dell'esposizione, sebbene i processi di selezione abbiano reso difficile rilevare una relazione nella maggior parte degli studi. Pertanto, attualmente non è possibile stabilire una relazione dose-effetto mediante indagini epidemiologiche. Considerazioni teoriche suggeriscono marcati effetti dannosi di carichi di picco elevati che agiscono sulla colonna vertebrale durante esposizioni con transitori elevati. L'uso di un metodo di "energia equivalente" per calcolare una dose di vibrazione (come nella norma internazionale 2631 (ISO 1985)) è quindi discutibile per le esposizioni a vibrazioni del corpo intero contenenti elevate accelerazioni di picco. Diversi effetti a lungo termine delle vibrazioni del corpo intero a seconda della frequenza di vibrazione non sono stati ricavati da studi epidemiologici. La vibrazione del corpo intero da 40 a 50 Hz applicata ai lavoratori in piedi attraverso i piedi è stata seguita da alterazioni degenerative delle ossa dei piedi.

In generale, le differenze tra i soggetti sono state ampiamente trascurate, sebbene i fenomeni di selezione suggeriscano che possano essere di grande importanza. Non ci sono dati chiari che dimostrino se gli effetti delle vibrazioni di tutto il corpo sulla colonna vertebrale dipendano dal sesso.

L'accettazione generale dei disturbi degenerativi della colonna vertebrale come malattia professionale è dibattuta. Non sono note caratteristiche diagnostiche specifiche che consentano una diagnosi affidabile del disturbo come conseguenza dell'esposizione a vibrazioni di tutto il corpo. Un'elevata prevalenza di disturbi degenerativi della colonna vertebrale nelle popolazioni non esposte ostacola l'assunzione di un'eziologia prevalentemente occupazionale negli individui esposti a vibrazioni del corpo intero. I fattori di rischio costituzionali individuali che potrebbero modificare la deformazione indotta dalle vibrazioni non sono noti. L'uso di un'intensità minima e/o di una durata minima della vibrazione del corpo intero come prerequisito per il riconoscimento di una malattia professionale non terrebbe conto della notevole variabilità prevista nella suscettibilità individuale.

Altri rischi per la salute

Studi epidemiologici suggeriscono che la vibrazione di tutto il corpo è un fattore all'interno di un insieme causale di fattori che contribuiscono ad altri rischi per la salute. Il rumore, l'elevata tensione mentale e il lavoro a turni sono esempi di importanti fattori concomitanti noti per essere associati a disturbi della salute. I risultati delle indagini sui disordini di altri sistemi corporei sono stati spesso divergenti o hanno indicato una dipendenza paradossale della prevalenza della patologia dall'entità della vibrazione di tutto il corpo (cioè, una maggiore prevalenza di effetti avversi con un'intensità inferiore). Un caratteristico complesso di sintomi e alterazioni patologiche del sistema nervoso centrale, del sistema muscolo-scheletrico e del sistema circolatorio è stato osservato in lavoratori in piedi su macchine utilizzate per la vibrocompressione del calcestruzzo ed esposti a vibrazioni del corpo intero oltre il limite di esposizione della ISO 2631 con frequenze superiori a 40 Hz (Rumjancev 1966). Questo complesso è stato designato come "malattia da vibrazione". Sebbene rifiutato da molti specialisti, lo stesso termine è stato talvolta utilizzato per descrivere un quadro clinico vago causato dall'esposizione a lungo termine a vibrazioni di tutto il corpo a bassa frequenza che, presumibilmente, si manifestano inizialmente come disturbi vegeto-vascolari periferici e cerebrali con un carattere funzionale non specifico. Sulla base dei dati disponibili si può concludere che diversi sistemi fisiologici reagiscono indipendentemente l'uno dall'altro e che non ci sono sintomi che potrebbero servire come indicatore di patologia indotta dalla vibrazione del corpo intero.

Sistema nervoso, organo vestibolare e udito. Le intense vibrazioni di tutto il corpo a frequenze superiori a 40 Hz possono causare danni e disturbi al sistema nervoso centrale. Sono stati riportati dati contrastanti sugli effetti delle vibrazioni del corpo intero a frequenze inferiori a 20 Hz. Solo in alcuni studi è stato riscontrato un aumento di disturbi non specifici come mal di testa e aumento dell'irritabilità. I disturbi dell'elettroencefalogramma (EEG) dopo l'esposizione a lungo termine alle vibrazioni di tutto il corpo sono stati rivendicati da un autore e negati da altri. Alcuni risultati pubblicati sono coerenti con una ridotta eccitabilità vestibolare e una maggiore incidenza di altri disturbi vestibolari, comprese le vertigini. Tuttavia, rimane dubbio se esistano collegamenti causali tra la vibrazione di tutto il corpo e i cambiamenti nel sistema nervoso centrale o nel sistema vestibolare perché sono state rilevate relazioni paradossali di intensità ed effetto.

In alcuni studi, è stato osservato un ulteriore aumento degli spostamenti permanenti della soglia (PTS) dell'udito dopo un'esposizione combinata a lungo termine a vibrazioni e rumore di tutto il corpo. Schmidt (1987) ha studiato autisti e tecnici in agricoltura e ha confrontato i turni di soglia permanenti dopo 3 e 25 anni di lavoro. Ha concluso che la vibrazione del corpo intero può indurre un ulteriore spostamento significativo della soglia a 3, 4, 6 e 8 kHz, se l'accelerazione ponderata secondo lo standard internazionale 2631 (ISO 1985) supera 1.2 m/s2 rms con un'esposizione simultanea al rumore a un livello equivalente di oltre 80 decibel (dBA).

Apparato circolatorio e digerente. Sono stati rilevati quattro gruppi principali di disturbi circolatori con una maggiore incidenza tra i lavoratori esposti a vibrazioni trasmesse al corpo intero:

  1. disturbi periferici, come la sindrome di Raynaud, vicino al sito di applicazione delle vibrazioni a tutto il corpo (cioè i piedi dei lavoratori in piedi o, solo in misura ridotta, le mani dei conducenti)
  2. vene varicose delle gambe, emorroidi e varicocele
  3. cardiopatia ischemica e ipertensione
  4. alterazioni neurovascolari.

 

La morbilità di questi disturbi circolatori non era sempre correlata con l'entità o la durata dell'esposizione alle vibrazioni. Sebbene sia stata spesso osservata un'elevata prevalenza di vari disturbi dell'apparato digerente, quasi tutti gli autori concordano sul fatto che la vibrazione di tutto il corpo sia solo una delle cause e forse non la più importante.

Organi riproduttivi femminili, gravidanza e apparato urogenitale maschile. Si presume che l'aumento del rischio di aborti, disturbi mestruali e anomalie di posizione (per es., discendenza uterina) siano associati all'esposizione a lungo termine alle vibrazioni di tutto il corpo (vedi Seidel e Heide 1986). Non è possibile derivare dalla letteratura un limite di esposizione sicuro al fine di evitare un rischio più elevato per questi rischi per la salute. La suscettibilità individuale ei suoi cambiamenti temporali probabilmente co-determinano questi effetti biologici. Nella letteratura disponibile, non è stato riportato un effetto diretto dannoso della vibrazione del corpo intero sul feto umano, sebbene alcuni studi sugli animali suggeriscano che la vibrazione del corpo intero possa influenzare il feto. Il valore soglia sconosciuto per gli effetti avversi sulla gravidanza suggerisce una limitazione dell'esposizione professionale alla misura ragionevole più bassa.

Sono stati pubblicati risultati divergenti per l'insorgenza di malattie del sistema urogenitale maschile. In alcuni studi è stata osservata una maggiore incidenza di prostatite. Altri studi non hanno potuto confermare questi risultati.

Internazionali

Non è possibile offrire un limite preciso per prevenire i disturbi causati dalle vibrazioni trasmesse al corpo intero, ma gli standard definiscono metodi utili per quantificare la gravità delle vibrazioni. Lo standard internazionale 2631 (ISO 1974, 1985) ha definito i limiti di esposizione (vedi figura 1) che sono stati “fissati a circa la metà del livello considerato come soglia del dolore (o limite di tolleranza volontaria) per soggetti umani sani”. Nella figura 1 è anche mostrato un livello di azione del valore della dose di vibrazione per la vibrazione verticale derivato dal British Standard 6841 (BSI 1987b); questo standard è, in parte, simile a una bozza di revisione dello standard internazionale.

Figura 1. Dipendenze di frequenza per la risposta umana alle vibrazioni del corpo intero

VIB020F1

Il valore della dose di vibrazione può essere considerato come l'entità di una durata di vibrazione di un secondo che sarà ugualmente grave rispetto alla vibrazione misurata. Il valore della dose di vibrazione utilizza una dipendenza temporale di quarta potenza per accumulare la gravità della vibrazione nel periodo di esposizione dallo shock più breve possibile a un'intera giornata di vibrazione (ad esempio, BSI 6841):

Valore della dose di vibrazione = 

La procedura del valore della dose di vibrazione può essere utilizzata per valutare la gravità sia delle vibrazioni che degli urti ripetuti. Questa dipendenza dal tempo di quarta potenza è più semplice da usare rispetto alla dipendenza dal tempo in ISO 2631 (vedi figura 2).

Figura 2. Dipendenze temporali per la risposta umana a una vibrazione di tutto il corpo

VIB020F2

Lo standard britannico 6841 offre le seguenti indicazioni.

Alti valori di dose di vibrazione causeranno grave disagio, dolore e lesioni. I valori di dose di vibrazione indicano anche, in via generale, la gravità delle esposizioni alle vibrazioni che le hanno provocate. Tuttavia, attualmente non vi è consenso di opinione sulla relazione precisa tra i valori della dose di vibrazione e il rischio di lesioni. È noto che le grandezze e le durate delle vibrazioni che producono valori di dose di vibrazione nella regione di 15 m/s1.75 di solito causerà un grave disagio. È ragionevole presumere che una maggiore esposizione alle vibrazioni sarà accompagnata da un aumento del rischio di lesioni (BSI 1987b).

A valori di dose di vibrazioni elevati, può essere necessario considerare preventivamente l'idoneità delle persone esposte e la progettazione di adeguate precauzioni di sicurezza. Si può anche prendere in considerazione la necessità di controlli regolari sulla salute delle persone abitualmente esposte.

Il valore della dose di vibrazione fornisce una misura con la quale è possibile confrontare esposizioni altamente variabili e complesse. Le organizzazioni possono specificare limiti o livelli di azione utilizzando il valore della dose di vibrazione. Ad esempio, in alcuni paesi, un valore di dose di vibrazione di 15 m/s1.75 è stato utilizzato come livello di azione provvisorio, ma può essere opportuno limitare le vibrazioni o le esposizioni ripetute agli urti a valori più alti o più bassi a seconda della situazione. Con la comprensione attuale, un livello di azione serve semplicemente a indicare i valori approssimativi che potrebbero essere eccessivi. La Figura 2 illustra le accelerazioni quadratiche medie corrispondenti a un valore di dose di vibrazione di 15 m/s1.75 per esposizioni comprese tra un secondo e 24 ore. Qualsiasi esposizione a vibrazioni continue, vibrazioni intermittenti o urti ripetuti può essere confrontata con il livello di azione calcolando il valore della dose di vibrazione. Non sarebbe saggio superare un livello di azione appropriato (o il limite di esposizione in ISO 2631) senza considerare i possibili effetti sulla salute di un'esposizione a vibrazioni o urti.

L' Direttiva sulla sicurezza delle macchine della Comunità Economica Europea stabilisce che le macchine devono essere progettate e costruite in modo tale che i rischi derivanti dalle vibrazioni prodotte dalla macchina siano ridotti al livello più basso praticabile, tenendo conto del progresso tecnico e della disponibilità di mezzi per ridurre le vibrazioni. Il Direttiva sulla sicurezza delle macchine (Consiglio delle Comunità Europee 1989) incoraggia la riduzione delle vibrazioni mediante mezzi aggiuntivi rispetto alla riduzione alla fonte (ad esempio, una buona seduta).

Misurazione e valutazione dell'esposizione

Le vibrazioni trasmesse al corpo intero dovrebbero essere misurate alle interfacce tra il corpo e la fonte di vibrazione. Per le persone sedute ciò comporta il posizionamento di accelerometri sulla superficie del sedile sotto le tuberosità ischiatiche dei soggetti. Talvolta la vibrazione viene misurata anche allo schienale del sedile (tra lo schienale e lo schienale) e anche ai piedi e alle mani (vedi figura 3).

Figura 3. Assi per la misurazione dell'esposizione alle vibrazioni di persone sedute

VIB020F3

I dati epidemiologici da soli non sono sufficienti per definire come valutare le vibrazioni del corpo intero in modo da prevedere i relativi rischi per la salute derivanti dai diversi tipi di esposizione alle vibrazioni. Una considerazione dei dati epidemiologici in combinazione con una comprensione delle risposte biodinamiche e delle risposte soggettive viene utilizzata per fornire una guida attuale. Attualmente si presume che il modo in cui gli effetti sulla salute dei movimenti oscillatori dipendono dalla frequenza, dalla direzione e dalla durata del movimento sia uguale o simile a quello del disagio dovuto alle vibrazioni. Tuttavia, si presume che l'esposizione totale, piuttosto che l'esposizione media, sia importante, e quindi una misura della dose è appropriata.

Oltre a valutare la vibrazione misurata secondo gli standard vigenti, è consigliabile riportare gli spettri di frequenza, le grandezze nei diversi assi e altre caratteristiche dell'esposizione, comprese le durate di esposizione giornaliera e di vita. Dovrebbe essere considerata anche la presenza di altri fattori ambientali avversi, in particolare la postura seduta.

 

 

 

Frodi

Ove possibile, è da preferire la riduzione delle vibrazioni alla sorgente. Ciò può comportare la riduzione delle ondulazioni del terreno o la riduzione della velocità di marcia dei veicoli. Altri metodi per ridurre la trasmissione delle vibrazioni agli operatori richiedono una comprensione delle caratteristiche dell'ambiente di vibrazione e del percorso per la trasmissione delle vibrazioni al corpo. Ad esempio, l'entità della vibrazione varia spesso a seconda della posizione: in alcune aree si verificheranno magnitudini inferiori. La tabella 2 elenca alcune misure preventive che possono essere prese in considerazione.


Tabella 2. Sintesi delle misure preventive da prendere in considerazione quando le persone sono esposte a vibrazioni trasmesse al corpo intero

Gruppo

Action

Management

Richiedere consulenza tecnica

 

Consultare un medico

 

Avvertire le persone esposte

 

Formare le persone esposte

 

Rivedere i tempi di esposizione

 

Avere una politica sulla rimozione dall'esposizione

Costruttori di macchine

Misurare le vibrazioni

 

Design per ridurre al minimo le vibrazioni trasmesse al corpo intero

 

Ottimizza il design delle sospensioni

 

Ottimizza la dinamica dei posti a sedere

 

Usa un design ergonomico per fornire una buona postura, ecc.

 

Fornire indicazioni sulla manutenzione della macchina

 

Fornire indicazioni sulla manutenzione dei sedili

 

Fornire un avviso di vibrazione pericolosa

Tecnico-sul posto di lavoro

Misurare l'esposizione alle vibrazioni

 

Fornire macchine adeguate

 

Selezionare sedi con buona attenuazione

 

Mantenere le macchine

 

Informare la direzione

Medicale

Screening pre-assunzione

 

Controlli medici di routine

 

Registra tutti i segni e i sintomi riportati

 

Avvisare i lavoratori con apparente predisposizione

 

Consigli sulle conseguenze dell'esposizione

 

Informare la direzione

Persone esposte

Usa la macchina correttamente

 

Evitare l'esposizione non necessaria alle vibrazioni

 

Verificare che il sedile sia regolato correttamente

 

Adotta una buona postura seduta

 

Controllare le condizioni della macchina

 

Informare il supervisore dei problemi di vibrazione

 

Consultare un medico se compaiono i sintomi

 

Informare il datore di lavoro dei disturbi rilevanti

Fonte: adattato da Griffin 1990.


Le sedi possono essere progettate per attenuare le vibrazioni. La maggior parte dei sedili mostra una risonanza a basse frequenze, che si traduce in una maggiore ampiezza di vibrazioni verticali che si verificano sul sedile rispetto al pavimento! Alle alte frequenze di solito c'è un'attenuazione delle vibrazioni. In uso, le frequenze di risonanza dei sedili comuni sono nella regione di 4 Hz. L'amplificazione alla risonanza è parzialmente determinata dallo smorzamento nella sede. Un aumento dello smorzamento dell'imbottitura del sedile tende a ridurre l'amplificazione alla risonanza ma ad aumentare la trasmissibilità alle alte frequenze. Ci sono grandi variazioni nella trasmissibilità tra i sedili e queste si traducono in differenze significative nella vibrazione percepita dalle persone.

Una semplice indicazione numerica dell'efficienza di isolamento di un sedile per una specifica applicazione è fornita dalla trasmissibilità dell'ampiezza effettiva del sedile (SEAT) (vedi Griffin 1990). Un valore SEAT superiore al 100% indica che, complessivamente, la vibrazione sul sedile è peggiore della vibrazione sul pavimento. Valori inferiori al 100% indicano che il sedile ha fornito un'utile attenuazione. I posti dovrebbero essere progettati per avere il valore SEAT più basso compatibile con altri vincoli.

Un meccanismo di sospensione separato è previsto sotto la seduta del sedile nei sedili a sospensione. Questi sedili, utilizzati in alcuni veicoli fuoristrada, camion e pullman, hanno basse frequenze di risonanza (circa 2 Hz) e quindi possono attenuare le vibrazioni a frequenze superiori a circa 3 Hz. La trasmissibilità di questi sedili è generalmente determinata dal produttore del sedile, ma la loro efficienza di isolamento varia a seconda delle condizioni operative.

 

Di ritorno

Venerdì, Marzo 25 2011 05: 48

Vibrazione trasmessa a mano

Esposizione occupazionale

Viene chiamata vibrazione meccanica derivante da processi o strumenti alimentati e che entra nel corpo dalle dita o dal palmo delle mani vibrazione trasmessa dalla mano. Sinonimi frequenti di vibrazione trasmessa dalla mano sono vibrazione mano-braccio e vibrazione locale o segmentale. Processi e strumenti motorizzati che espongono le mani degli operatori a vibrazioni sono diffusi in diverse attività industriali. L'esposizione professionale alle vibrazioni trasmesse dalle mani deriva da strumenti elettrici portatili utilizzati nella produzione (ad es., utensili a percussione per la lavorazione dei metalli, smerigliatrici e altri utensili rotanti, avvitatori a percussione), cave, miniere e costruzioni (ad es., perforatrici da roccia, martelli, picconi, vibrocompattatori), agricoltura e silvicoltura (es. motoseghe, motoseghe, scortecciatrici) e servizi di pubblica utilità (es. demolitori stradali e per cemento, martelli perforatori, smerigliatrici manuali). L'esposizione a vibrazioni trasmesse manualmente può anche verificarsi a causa di pezzi in lavorazione vibranti tenuti nelle mani dell'operatore come nella molatura su piedistallo e da comandi vibranti manuali come nel funzionamento di tosaerba o nel controllo di compattatori stradali vibranti. È stato riferito che il numero di persone esposte a vibrazioni trasmesse manualmente durante il lavoro supera le 150,000 nei Paesi Bassi, 0.5 milioni in Gran Bretagna e 1.45 milioni negli Stati Uniti. L'eccessiva esposizione alle vibrazioni trasmesse dalle mani può causare disturbi ai vasi sanguigni, ai nervi, ai muscoli, alle ossa e alle articolazioni degli arti superiori. È stato stimato che dall'1.7 al 3.6% dei lavoratori nei paesi europei e negli Stati Uniti sia esposto a vibrazioni trasmesse manualmente potenzialmente dannose (ISSA International Section for Research 1989). Il termine sindrome da vibrazione mano-braccio (HAV) è comunemente usato per riferirsi a segni e sintomi associati all'esposizione a vibrazioni trasmesse dalla mano, che includono:

  • disturbi vascolari
  • disturbi neurologici periferici
  • disturbi ossei e articolari
  • disturbi muscolari
  • altri disturbi (corpo intero, sistema nervoso centrale).

 

Le attività del tempo libero come il motociclismo o l'utilizzo di strumenti domestici vibranti possono occasionalmente esporre le mani a vibrazioni di elevata ampiezza, ma solo lunghe esposizioni quotidiane possono dar luogo a problemi di salute (Griffin 1990).

La relazione tra l'esposizione professionale alle vibrazioni trasmesse dalla mano e gli effetti nocivi sulla salute è tutt'altro che semplice. La tabella 1 elenca alcuni dei fattori più importanti che concorrono a causare lesioni agli arti superiori dei lavoratori esposti alle vibrazioni.


Tabella 1. Alcuni fattori potenzialmente correlati agli effetti dannosi durante l'esposizione alle vibrazioni trasmesse dalla mano

Caratteristiche di vibrazione

  • Ampiezza (rms, picco, ponderata/non ponderata)
  • Frequenza (spettri, frequenze dominanti)
  • Direzione (assi x, y, z)

 

Strumenti o processi

  • Progettazione di utensili (portatili, fissi)
  • Tipo di strumento (percussivo, rotante, rotante percussivo)
  • Condizione
  • Funzionamento
  • Materiale in lavorazione

 

Condizioni di esposizione

  • Durata (esposizioni giornaliere, annuali)
  • Modello di esposizione (continua, intermittente, periodi di riposo)
  • Durata dell'esposizione cumulativa

 

Condizioni ambientali

  • Temperatura ambiente
  • Flusso d'aria
  • Umidità
  • Rumore
  • Risposta dinamica del sistema dito-mano-braccio
  • Impedenza meccanica
  • Trasmissibilità delle vibrazioni
  • Energia assorbita

 

Caratteristiche individuali

  • Metodo di lavoro (forza di presa, forza di spinta, postura mano-braccio, posizione del corpo)
  • Salute e benessere
  • Moduli
  • Abilità
  • Uso dei guanti
  • Suscettibilità individuale al danno 

Biodinamica

Si può presumere che i fattori che influenzano la trasmissione della vibrazione nel sistema dito-mano-braccio giochino un ruolo rilevante nella genesi del danno da vibrazione. La trasmissione della vibrazione dipende sia dalle caratteristiche fisiche della vibrazione (ampiezza, frequenza, direzione) sia dalla risposta dinamica della mano (Griffin 1990).

Trasmissibilità e impedenza

I risultati sperimentali indicano che il comportamento meccanico dell'arto superiore umano è complesso, poiché l'impedenza del sistema mano-braccio, cioè la sua resistenza alla vibrazione, mostra variazioni pronunciate con il cambiamento dell'ampiezza, della frequenza e della direzione della vibrazione, delle forze applicate, e l'orientamento della mano e del braccio rispetto all'asse dello stimolo. L'impedenza è influenzata anche dalla costituzione corporea e dalle differenze strutturali delle varie parti dell'arto superiore (es. l'impedenza meccanica delle dita è molto inferiore a quella del palmo della mano). In generale, livelli di vibrazione più elevati, nonché impugnature più strette, si traducono in una maggiore impedenza. Tuttavia, è stato riscontrato che il cambiamento di impedenza dipende fortemente dalla frequenza e dalla direzione dello stimolo vibratorio e da varie fonti di variabilità sia intra che inter-soggetto. In diversi studi è stata riportata una regione di risonanza per il sistema dito-mano-braccio nell'intervallo di frequenza compreso tra 80 e 300 Hz.

Le misurazioni della trasmissione delle vibrazioni attraverso il braccio umano hanno mostrato che le vibrazioni a bassa frequenza (>50 Hz) vengono trasmesse con poca attenuazione lungo la mano e l'avambraccio. L'attenuazione al gomito dipende dalla postura del braccio, in quanto la trasmissione delle vibrazioni tende a diminuire con l'aumentare dell'angolo di flessione all'articolazione del gomito. Per frequenze più alte (>50 Hz), la trasmissione della vibrazione diminuisce progressivamente con l'aumentare della frequenza, e sopra i 150-200 Hz la maggior parte dell'energia vibrazionale viene dissipata nei tessuti della mano e delle dita. Dalle misure di trasmissibilità è stato dedotto che nella regione ad alta frequenza la vibrazione può essere responsabile di danni alle strutture molli delle dita e delle mani, mentre la vibrazione a bassa frequenza di elevata ampiezza (ad esempio, da strumenti a percussione) potrebbe essere associata a lesioni al polso, al gomito e alla spalla.

Fattori che influenzano la dinamica delle dita e della mano

Si può presumere che gli effetti negativi dell'esposizione alle vibrazioni siano correlati all'energia dissipata negli arti superiori. L'assorbimento di energia dipende fortemente da fattori che influenzano l'accoppiamento del sistema dito-mano alla sorgente di vibrazione. Le variazioni della pressione di presa, della forza statica e della postura modificano la risposta dinamica del dito, della mano e del braccio e, di conseguenza, la quantità di energia trasmessa e assorbita. Ad esempio, la pressione della presa ha una notevole influenza sull'assorbimento di energia e, in generale, maggiore è la presa della mano maggiore è la forza trasmessa al sistema mano-braccio. I dati di risposta dinamica possono fornire informazioni rilevanti per valutare il potenziale di lesione delle vibrazioni dell'utensile e per assistere nello sviluppo di dispositivi antivibranti come impugnature e guanti.

Effetti acuti

Disagio soggettivo

La vibrazione è percepita da vari meccanorecettori cutanei, che si trovano nei tessuti (epi)dermici e sottocutanei della pelle liscia e nuda (glabra) delle dita e delle mani. Sono classificati in due categorie, ad adattamento lento e rapido, in base al loro adattamento e alle proprietà del campo ricettivo. I dischi di Merkel e le terminazioni di Ruffini si trovano nelle unità meccanorecettive ad adattamento lento, che rispondono alla pressione statica e ai lenti cambiamenti di pressione e sono eccitate a bassa frequenza (<16 Hz). Le unità ad adattamento rapido hanno i corpuscoli di Meissner e i corpuscoli di Pacini, che rispondono a rapidi cambiamenti di stimolo e sono responsabili della sensazione vibratoria nell'intervallo di frequenza compreso tra 8 e 400 Hz. La risposta soggettiva alla vibrazione trasmessa dalla mano è stata utilizzata in diversi studi per ottenere valori di soglia, contorni di sensazioni equivalenti e limiti spiacevoli o di tolleranza per stimoli vibratori a frequenze diverse (Griffin 1990). I risultati sperimentali indicano che la sensibilità umana alle vibrazioni diminuisce con l'aumentare della frequenza sia per i livelli di vibrazione di comfort che di fastidio. La vibrazione verticale sembra causare più disagio della vibrazione in altre direzioni. È stato inoltre riscontrato che il disagio soggettivo è una funzione della composizione spettrale della vibrazione e della forza di presa esercitata sull'impugnatura vibrante.

Interferenza di attività

L'esposizione acuta alle vibrazioni trasmesse dalla mano può causare un temporaneo aumento delle soglie vibrotattili a causa di una depressione dell'eccitabilità dei meccanocettori cutanei. L'entità dello spostamento temporaneo della soglia e il tempo di recupero sono influenzati da diverse variabili, quali le caratteristiche dello stimolo (frequenza, ampiezza, durata), la temperatura, l'età del lavoratore e la precedente esposizione alle vibrazioni. L'esposizione al freddo aggrava la depressione tattile indotta dalla vibrazione, perché la bassa temperatura ha un effetto vasocostrittore sulla circolazione digitale e riduce la temperatura cutanea delle dita. Nei lavoratori esposti alle vibrazioni che spesso operano in un ambiente freddo, ripetuti episodi di compromissione acuta della sensibilità tattile possono portare a una riduzione permanente della percezione sensoriale e alla perdita della destrezza manipolativa, che, a sua volta, può interferire con l'attività lavorativa, aumentando il rischio di lesioni acute dovute a incidenti.

Effetti non vascolari

Scheletrico

Le lesioni ossee e articolari indotte dalle vibrazioni sono una questione controversa. Diversi autori ritengono che i disturbi delle ossa e delle articolazioni nei lavoratori che utilizzano strumenti vibranti manuali siano di carattere non specifico e simili a quelli dovuti al processo di invecchiamento e al lavoro manuale pesante. D'altra parte, alcuni ricercatori hanno riferito che i caratteristici cambiamenti scheletrici nelle mani, nei polsi e nei gomiti possono derivare da un'esposizione prolungata alle vibrazioni trasmesse dalle mani. Le prime indagini radiografiche avevano rivelato un'elevata prevalenza di vacuoli e cisti ossei nelle mani e nei polsi dei lavoratori esposti alle vibrazioni, ma studi più recenti non hanno mostrato un aumento significativo rispetto ai gruppi di controllo costituiti da lavoratori manuali. L'eccessiva prevalenza dell'osteoartrosi del polso e dell'artrosi del gomito e dell'osteofitosi è stata segnalata in minatori di carbone, lavoratori edili stradali e operatori di lavorazione dei metalli esposti a urti e vibrazioni a bassa frequenza di elevata ampiezza da strumenti pneumatici a percussione. Al contrario, vi sono scarse evidenze di un'aumentata prevalenza di patologie degenerative ossee e articolari negli arti superiori dei lavoratori esposti a vibrazioni a media o alta frequenza derivanti da motoseghe o molatrici. Lo sforzo fisico pesante, la presa forzata e altri fattori biomeccanici possono spiegare la maggiore incidenza di lesioni scheletriche riscontrate nei lavoratori che utilizzano strumenti a percussione. Dolore locale, tumefazione, rigidità articolare e deformità possono essere associati a reperti radiologici di degenerazione ossea e articolare. In alcuni paesi (tra cui Francia, Germania, Italia), i disturbi ossei e articolari che si verificano nei lavoratori che utilizzano strumenti portatili a vibrazione sono considerati una malattia professionale e i lavoratori colpiti vengono risarciti.

Neurologico

I lavoratori che maneggiano strumenti vibranti possono avvertire formicolio e intorpidimento delle dita e delle mani. Se l'esposizione alle vibrazioni continua, questi sintomi tendono a peggiorare e possono interferire con la capacità lavorativa e le attività della vita. I lavoratori esposti alle vibrazioni possono mostrare un aumento delle soglie vibratorie, termiche e tattili negli esami clinici. È stato suggerito che l'esposizione continua alle vibrazioni può non solo deprimere l'eccitabilità dei recettori cutanei, ma anche indurre cambiamenti patologici nei nervi digitali come l'edema perineurale, seguito da fibrosi e perdita di fibre nervose. Le indagini epidemiologiche sui lavoratori esposti alle vibrazioni mostrano che la prevalenza dei disturbi neurologici periferici varia da pochi punti percentuali a oltre l'80% e che la perdita sensoriale colpisce gli utenti di un'ampia gamma di tipi di strumenti. Sembra che la neuropatia da vibrazione si sviluppi indipendentemente da altri disturbi indotti dalle vibrazioni. Allo Stockholm Workshop 86 (1987) è stata proposta una scala della componente neurologica della sindrome HAV, costituita da tre stadi in base ai sintomi e ai risultati dell'esame clinico e dei test oggettivi (tabella 2).

Tabella 2. Fasi neurosensoriali della scala del Workshop di Stoccolma per la sindrome da vibrazione mano-braccio

Stage

Segni e sintomi

0SN

Esposto a vibrazioni ma nessun sintomo

1SN

Intorpidimento intermittente, con o senza formicolio

2SN

Intorpidimento intermittente o persistente, ridotta percezione sensoriale

3SN

Intorpidimento intermittente o persistente, ridotta discriminazione tattile e/o
destrezza manipolativa

Fonte: Workshop di Stoccolma 86 1987.

È necessaria un'attenta diagnosi differenziale per distinguere la neuropatia da vibrazione dalle neuropatie da intrappolamento, come la sindrome del tunnel carpale (STC), un disturbo dovuto alla compressione del nervo mediano mentre passa attraverso un tunnel anatomico nel polso. La CTS sembra essere un disturbo comune in alcuni gruppi professionali che utilizzano strumenti vibranti, come i perforatori di rocce, i piastrellisti e i lavoratori forestali. Si ritiene che i fattori di stress ergonomici che agiscono sulla mano e sul polso (movimenti ripetitivi, presa forzata, posture scomode), oltre alle vibrazioni, possano causare CTS nei lavoratori che maneggiano strumenti vibranti. L'elettroneuromiografia che misura le velocità dei nervi sensoriali e motori si è dimostrata utile per differenziare la CTS da altri disturbi neurologici.

Muscolare

I lavoratori esposti alle vibrazioni possono lamentare debolezza muscolare e dolore alle mani e alle braccia. In alcuni individui l'affaticamento muscolare può causare disabilità. Una diminuzione della forza di presa della mano è stata segnalata negli studi di follow-up sui boscaioli. Lesioni meccaniche dirette o danni ai nervi periferici sono stati suggeriti come possibili fattori eziologici per i sintomi muscolari. Altri disturbi legati al lavoro sono stati segnalati nei lavoratori esposti alle vibrazioni, come tendiniti e tenosinoviti degli arti superiori e contrattura di Dupuytren, una malattia del tessuto fasciale del palmo della mano. Questi disturbi sembrano essere correlati a fattori di stress ergonomico derivanti da un lavoro manuale pesante e l'associazione con le vibrazioni trasmesse dalla mano non è conclusiva.

Disturbi vascolari

Il fenomeno di Raynaud

Giovanni Loriga, un medico italiano, riferì per la prima volta nel 1911 che i tagliapietre che utilizzavano martelli pneumatici su blocchi di marmo e pietra in alcuni cantieri di Roma soffrivano di attacchi di sbiancamento delle dita, simili alla risposta vasospastica digitale al freddo o allo stress emotivo descritta da Maurice Raynaud nel 1862. Osservazioni simili furono fatte da Alice Hamilton (1918) tra i tagliapietre negli Stati Uniti, e successivamente da molti altri ricercatori. In letteratura sono stati utilizzati vari sinonimi per descrivere i disturbi vascolari indotti dalle vibrazioni: dito morto o bianco, fenomeno di Raynaud di origine occupazionale, malattia vasospastica traumatica e, più recentemente, dito bianco indotto dalle vibrazioni (VWF). Clinicamente, il VWF è caratterizzato da episodi di dita bianche o pallide causate dalla chiusura spastica delle arterie digitali. Gli attacchi sono solitamente scatenati dal freddo e durano dai 5 ai 30 ai 40 minuti. Durante un attacco si può verificare una completa perdita della sensibilità tattile. Nella fase di recupero, comunemente accelerata dal calore o dal massaggio locale, può comparire arrossamento delle dita colpite a seguito di un aumento reattivo del flusso sanguigno nei vasi cutanei. Nei rari casi avanzati, attacchi vasospastici digitali ripetuti e gravi possono portare a cambiamenti trofici (ulcerazione o cancrena) nella pelle dei polpastrelli. Per spiegare il fenomeno di Raynaud indotto dal freddo nei lavoratori esposti alle vibrazioni, alcuni ricercatori invocano un riflesso vasocostrittore simpatico centrale esagerato causato dall'esposizione prolungata a vibrazioni dannose, mentre altri tendono a sottolineare il ruolo dei cambiamenti locali indotti dalle vibrazioni nei vasi digitali (ad es. ispessimento della parete muscolare, danno endoteliale, modificazioni funzionali dei recettori). Una scala di classificazione per la classificazione del VWF è stata proposta allo Stockholm Workshop 86 (1987), (tabella 3). È disponibile anche un sistema numerico per i sintomi del VWF sviluppato da Griffin e basato sui punteggi per lo sbiancamento delle diverse falangi (Griffin 1990). Diversi test di laboratorio vengono utilizzati per diagnosticare obiettivamente il VWF. La maggior parte di questi test si basa sulla provocazione del freddo e sulla misurazione della temperatura cutanea delle dita o del flusso sanguigno digitale e della pressione prima e dopo il raffreddamento delle dita e delle mani.

Tabella 3. La scala dello Stockholm Workshop per la messa in scena del fenomeno di Raynaud indotto dal freddo nella sindrome da vibrazione mano-braccio

Stage

Classe

Sintomi

0

-

Nessun attacco

1

Mite

Attacchi occasionali che colpiscono solo la punta di una o più dita

2

Moderare

Attacchi occasionali che colpiscono distale e medio (raramente anche
prossimale) falangi di una o più dita

3

Grave

Attacchi frequenti che interessano tutte le falangi della maggior parte delle dita

4

Molto severo

Come nella fase 3, con alterazioni trofiche della pelle nella punta delle dita

Fonte: Workshop di Stoccolma 86 1987.

Studi epidemiologici hanno evidenziato che la prevalenza del VWF è molto ampia, da meno dell'1 al 100 per cento. È stato riscontrato che il VWF è associato all'uso di strumenti a percussione per la lavorazione dei metalli, smerigliatrici e altri strumenti rotanti, martelli e trapani a percussione utilizzati negli scavi, macchinari vibranti utilizzati nella foresta e altri strumenti e processi a motore. La VWF è riconosciuta come malattia professionale in molti paesi. Dal 1975 al 80 è stata segnalata una diminuzione dell'incidenza di nuovi casi di VWF tra i lavoratori forestali sia in Europa che in Giappone dopo l'introduzione di motoseghe antivibranti e misure amministrative che riducono il tempo di utilizzo della sega. Risultati simili non sono ancora disponibili per strumenti di altro tipo.

Altri disturbi

Alcuni studi indicano che nei lavoratori affetti da VWF la perdita dell'udito è maggiore di quella prevista sulla base dell'invecchiamento e dell'esposizione al rumore derivante dall'uso di strumenti vibranti. È stato suggerito che i soggetti VWF possano avere un rischio aggiuntivo di compromissione dell'udito a causa della vasocostrizione simpatica riflessa indotta dalle vibrazioni dei vasi sanguigni che irrorano l'orecchio interno. Oltre ai disturbi periferici, sono stati segnalati da alcune scuole russe e giapponesi di medicina del lavoro altri effetti negativi sulla salute che coinvolgono il sistema endocrino e il sistema nervoso centrale dei lavoratori esposti alle vibrazioni (Griffin 1990). Il quadro clinico, chiamato "malattia da vibrazioni", comprende segni e sintomi correlati alla disfunzione dei centri autonomici del cervello (p. es., affaticamento persistente, mal di testa, irritabilità, disturbi del sonno, impotenza, anomalie elettroencefalografiche). Questi risultati devono essere interpretati con cautela ed è necessario un ulteriore lavoro di ricerca epidemiologica e clinica attentamente progettato per confermare l'ipotesi di un'associazione tra disturbi del sistema nervoso centrale ed esposizione a vibrazioni trasmesse dalla mano.

Internazionali

Diversi paesi hanno adottato standard o linee guida per l'esposizione alle vibrazioni trasmesse manualmente. La maggior parte di essi si basa sullo standard internazionale 5349 (ISO 1986). Per misurare le vibrazioni trasmesse dalla mano ISO 5349 raccomanda l'uso di una curva di ponderazione della frequenza che approssima la sensibilità dipendente dalla frequenza della mano agli stimoli di vibrazione. L'accelerazione di vibrazione ponderata in frequenza (ah, l) è ottenuto con un opportuno filtro ponderale o per sommatoria di valori di accelerazione ponderata misurati in bande di ottava o di terzo d'ottava lungo un sistema di coordinate ortogonali (xh, yh, zh), (Figura 1). Nella norma ISO 5349 l'esposizione giornaliera alle vibrazioni è espressa in termini di accelerazione ponderata in frequenza equivalente all'energia per un periodo di quattro ore ((ah, l)equivalente(4) in m/sec2 rms), secondo la seguente equazione:

(ah, l)equivalente(4)=(T/ 4)½(ah, l)eq(T)

where T è il tempo di esposizione giornaliero espresso in ore e (ah, l)eq(T) è l'accelerazione ponderata in frequenza equivalente all'energia per il tempo di esposizione giornaliero T. Lo standard fornisce una guida per calcolare (ah, l)eq(T) se una tipica giornata lavorativa è caratterizzata da più esposizioni di entità e durata diverse. L'allegato A della norma ISO 5349 (che non fa parte della norma) propone una relazione dose-effetto tra (ah, l)equivalente(4) e VWF, che può essere approssimato dall'equazione:

C=[(ah, l)equivalente(4) TF/ 95]2 x 100

where C è il percentile dei lavoratori esposti che dovrebbero mostrare VWF (compreso tra il 10 e il 50%), e TF è il tempo di esposizione prima dello sbiancamento delle dita tra i lavoratori interessati (nell'intervallo da 1 a 25 anni). La componente dominante a singolo asse della vibrazione diretta nella mano viene utilizzata per calcolare (ah, l)equivalente(4), che non dovrebbe superare i 50 m/s2. Secondo la relazione dose-effetto ISO, si può prevedere che il VWF si verifichi in circa il 10% dei lavoratori con esposizione giornaliera alle vibrazioni a 3 m/s2 per dieci anni.

 

Figura 1. Sistema di coordinate basicentrico per la misurazione delle vibrazioni trasmesse dalla mano

 

VIB030F1

 

Al fine di ridurre al minimo il rischio di effetti nocivi per la salute indotti dalle vibrazioni, altri comitati o organizzazioni hanno proposto livelli di azione e valori limite di soglia (TLV) per l'esposizione alle vibrazioni. L'American Conference of Government Industrial Hygienists (ACGIH) ha pubblicato i TLV per le vibrazioni trasmesse dalla mano misurate secondo la procedura di ponderazione in frequenza ISO (American Conference of Governmental Industrial Hygienists 1992), (tabella 4). Secondo ACGIH, i TLV proposti riguardano l'esposizione alle vibrazioni a cui “quasi tutti i lavoratori possono essere esposti ripetutamente senza progredire oltre la Fase 1 dello Stockholm Workshop Classification System for VWF”. Più recentemente, i livelli di esposizione alle vibrazioni trasmesse dalla mano sono stati presentati dalla Commissione delle Comunità Europee all'interno di una proposta di Direttiva per la protezione dei lavoratori contro i rischi derivanti dagli agenti fisici (Consiglio dell'Unione Europea 1994), (tabella 5 ). Nella proposta di direttiva la quantità utilizzata per la valutazione del rischio di vibrazione è espressa in termini di accelerazione ponderata in frequenza equivalente all'energia di otto ore, A(8)=(T/ 8)½ (ah, l)eq(T), utilizzando la somma vettoriale delle accelerazioni pesate determinate in coordinate ortogonali asomma=(ax,h,l2+aa, h, w2+az, h, w2)½ sull'impugnatura dell'utensile vibrante o sul pezzo in lavorazione. I metodi di misurazione e valutazione dell'esposizione alle vibrazioni riportati nella Direttiva sono sostanzialmente derivati ​​dal British Standard (BS) 6842 (BSI 1987a). Lo standard BS, tuttavia, non raccomanda limiti di esposizione, ma fornisce un'appendice informativa sullo stato delle conoscenze della relazione dose-effetto per le vibrazioni trasmesse dalla mano. Le grandezze di accelerazione ponderate in frequenza stimate che possono causare VWF nel 10% dei lavoratori esposti a vibrazioni secondo lo standard BS sono riportate nella tabella 6.

_______________________________________________________________________________

Tabella 4. Valori limite di soglia per le vibrazioni trasmesse dalla mano

Totale esposizione giornaliera (ore)              

  Accelerazione rms ponderata in frequenza nella direzione dominante che non deve essere superata

 

g*

 4-8

 4

 0.40

 2-4 

 6

 0.61

 1-2

 8

 0.81

 1

 12

 1.22

* 1 grammo = 9.81 .

Fonte: Secondo la Conferenza americana degli igienisti industriali governativi 1992.

_______________________________________________________________________________

Tabella 5. Proposta del Consiglio dell'Unione Europea per una Direttiva del Consiglio sugli agenti fisici: Allegato II A. Vibrazioni trasmesse dalle mani (1994)

 Livelli ()

  LA(8)*   

Definizioni

 Soglia

  1

Il valore di esposizione al di sotto del quale continuo e/o ripetitivo

l'esposizione non ha effetti negativi sulla salute e sulla sicurezza dei lavoratori

 Action

  2.5

Il valore al di sopra del quale una o più delle misure**

specificate negli allegati pertinenti

 Valore limite di esposizione  

  5

Il valore di esposizione al di sopra del quale si trova una persona non protetta

esposti a rischi inaccettabili. Il superamento di questo livello è

proibito e deve essere prevenuto attraverso l'attuazione

delle disposizioni della Direttiva***

* A(8) = accelerazione ponderata in frequenza equivalente all'energia di 8 ore.

** Informazione, formazione, misure tecniche, sorveglianza sanitaria.

*** Misure adeguate per la protezione della salute e della sicurezza.

_______________________________________________________________________________

Tabella 6. Magnitudo dell'accelerazione di vibrazione ponderata in frequenza ( rms) che può provocare lo sbiancamento delle dita nel 10% delle persone esposte*

  Esposizione giornaliera (ore)    

               Esposizione nel corso della vita (anni)

 

 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

* Con un'esposizione di breve durata le magnitudo sono elevate e i disturbi vascolari potrebbero non essere il primo sintomo avverso che si sviluppa.

Fonte: Secondo il British Standard 6842. 1987, BSI 1987a.

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Misurazione e valutazione dell'esposizione

Le misurazioni delle vibrazioni vengono effettuate per fornire assistenza per lo sviluppo di nuovi strumenti, per controllare le vibrazioni degli strumenti al momento dell'acquisto, per verificare le condizioni di manutenzione e per valutare l'esposizione umana alle vibrazioni sul posto di lavoro. Le apparecchiature di misurazione delle vibrazioni sono generalmente costituite da un trasduttore (solitamente un accelerometro), un dispositivo di amplificazione, un filtro (filtro passa-banda e/o rete di ponderazione in frequenza) e un indicatore o registratore di ampiezza o livello. Le misurazioni delle vibrazioni devono essere effettuate sull'impugnatura dell'utensile o sul pezzo in lavorazione vicino alla superficie della/e mano/i dove la vibrazione entra nel corpo. Per ottenere risultati accurati sono necessari un'attenta selezione degli accelerometri (ad es. tipo, massa, sensibilità) e metodi appropriati per montare l'accelerometro sulla superficie vibrante. Le vibrazioni trasmesse alla mano dovrebbero essere misurate e riportate nelle direzioni appropriate di un sistema di coordinate ortogonali (figura 1). La misurazione deve essere effettuata su un intervallo di frequenza compreso tra almeno 5 e 1,500 Hz e il contenuto della frequenza di accelerazione della vibrazione in uno o più assi può essere presentato in bande di ottava con frequenze centrali da 8 a 1,000 Hz o in bande di un terzo di ottava con frequenze centrali da 6.3 a 1,250 Hz. L'accelerazione può anche essere espressa come accelerazione ponderata in frequenza utilizzando una rete di ponderazione conforme alle caratteristiche specificate in ISO 5349 o BS 6842. Le misurazioni sul posto di lavoro mostrano che diverse grandezze di vibrazione e spettri di frequenza possono verificarsi su utensili dello stesso tipo o quando lo stesso strumento viene azionato in modo diverso. La figura 2 riporta il valore medio e l'intervallo di distribuzione delle accelerazioni ponderate misurate nell'asse dominante degli utensili motorizzati utilizzati nella selvicoltura e nell'industria (ISSA International Section for Research 1989). In diversi standard l'esposizione alle vibrazioni trasmesse dalla mano viene valutata in termini di accelerazione ponderata in frequenza equivalente all'energia di quattro o otto ore calcolata mediante le equazioni di cui sopra. Il metodo per ottenere l'accelerazione equivalente all'energia presuppone che il tempo di esposizione giornaliero richiesto per produrre effetti avversi sulla salute sia inversamente proporzionale al quadrato dell'accelerazione ponderata in frequenza (ad esempio, se l'ampiezza della vibrazione è dimezzata, il tempo di esposizione può essere aumentato di un fattore di quattro). Questa dipendenza dal tempo è considerata ragionevole ai fini della standardizzazione ed è conveniente per la strumentazione, ma va notato che non è pienamente supportata da dati epidemiologici (Griffin 1990).

Figura 2. Valori medi e intervallo di distribuzione dell'accelerazione rms ponderata in frequenza nell'asse dominante misurata sull'impugnatura o sulle impugnature di alcuni utensili elettrici utilizzati nella silvicoltura e nell'industria

 VIB030F2

Frodi

La prevenzione di lesioni o disturbi causati da vibrazioni trasmesse dalla mano richiede l'implementazione di procedure amministrative, tecniche e mediche (ISO 1986; BSI 1987a). Dovrebbero essere forniti anche consigli appropriati ai produttori e agli utenti di strumenti vibranti. Le misure amministrative dovrebbero includere informazioni e formazione adeguate per istruire gli operatori di macchine vibranti ad adottare pratiche di lavoro sicure e corrette. Poiché si ritiene che l'esposizione continua alle vibrazioni aumenti il ​​rischio di vibrazioni, gli orari di lavoro devono essere organizzati in modo da includere periodi di riposo. Le misure tecniche dovrebbero includere la scelta di strumenti con le vibrazioni più basse e con un design ergonomico appropriato. Secondo la Direttiva CE per la sicurezza delle macchine (Consiglio delle Comunità Europee 1989), il produttore deve rendere pubblico se l'accelerazione ponderata in frequenza della vibrazione trasmessa dalla mano supera 2.5 m/s2, come determinato da idonei codici di prova come indicato nella norma internazionale ISO 8662/1 e nei suoi documenti di accompagnamento per strumenti specifici (ISO 1988). Le condizioni di manutenzione dell'utensile devono essere attentamente controllate mediante misurazioni periodiche delle vibrazioni. Lo screening medico prima dell'assunzione e i successivi esami clinici a intervalli regolari dovrebbero essere eseguiti sui lavoratori esposti alle vibrazioni. Gli obiettivi della sorveglianza medica sono informare il lavoratore del potenziale rischio associato all'esposizione alle vibrazioni, valutare lo stato di salute e diagnosticare precocemente i disturbi indotti dalle vibrazioni. Al primo esame di screening va prestata particolare attenzione a qualsiasi condizione che possa essere aggravata dall'esposizione alle vibrazioni (es. tendenza costituzionale al dito bianco, alcune forme di fenomeno di Raynaud secondario, traumi pregressi agli arti superiori, disturbi neurologici). La prevenzione o la riduzione dell'esposizione alle vibrazioni per il lavoratore interessato dovrebbe essere decisa dopo aver considerato sia la gravità dei sintomi che le caratteristiche dell'intero processo lavorativo. Si raccomanda al lavoratore di indossare indumenti adeguati per mantenere caldo tutto il corpo e di evitare o ridurre al minimo il fumo di tabacco e l'uso di alcuni farmaci che possono influenzare la circolazione periferica. I guanti possono essere utili per proteggere le dita e le mani da traumi e per tenerle al caldo. I cosiddetti guanti antivibranti possono fornire un certo isolamento dei componenti ad alta frequenza delle vibrazioni derivanti da alcuni strumenti.

 

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Venerdì, Marzo 25 2011 05: 56

Chinetosi

La cinetosi, o cinetosi, non è una condizione patologica, ma è una normale risposta a determinati stimoli motori con i quali l'individuo non ha familiarità e ai quali è, quindi, inadatto; solo chi non ha un apparato vestibolare funzionante dell'orecchio interno è veramente immune.

Movimenti che producono malattia

Esistono molti tipi diversi di movimento provocatorio che inducono la sindrome da cinetosi. La maggior parte sono associati ad ausili alla locomozione, in particolare navi, hovercraft, aerei, automobili e treni; meno comunemente, elefanti e cammelli. Le complesse accelerazioni generate dai divertimenti fieristici, come altalene, giostre, montagne russe e così via, possono essere altamente provocatorie. Inoltre, molti astronauti/cosmonauti soffrono di chinetosi (mal d'auto spaziale) quando fanno i primi movimenti della testa nell'ambiente di forza anormale (assenza di gravità) del volo orbitale. La sindrome da cinetosi è prodotta anche da determinati stimoli visivi in ​​movimento, senza alcun movimento fisico dell'osservatore; la visualizzazione del mondo visivo esterno di simulatori a base fissa (malattia del simulatore) o una proiezione su grande schermo di scene riprese da un veicolo in movimento (malattia del cinema o IMAX) ne sono un esempio.

Eziologia

La caratteristica essenziale degli stimoli che inducono la chinetosi è che generano informazioni discordanti dai sistemi sensoriali che forniscono al cervello informazioni sull'orientamento spaziale e sul movimento del corpo. La caratteristica principale di questa discordanza è una discrepanza tra i segnali forniti, principalmente, dagli occhi e dall'orecchio interno, e quelli che il sistema nervoso centrale “si aspetta” di ricevere e di essere correlati.

È possibile identificare diverse categorie di discrepanze. La cosa più importante è la mancata corrispondenza dei segnali dall'apparato vestibolare (labirinto) dell'orecchio interno, in cui i canali semicircolari (i recettori specializzati delle accelerazioni angolari) e gli organi otolitici (i recettori specializzati delle accelerazioni traslazionali) non forniscono informazioni concordanti. Ad esempio, quando si compie un movimento della testa in un'auto o in un aereo che sta girando, sia i canali semicircolari che gli otoliti vengono stimolati in modo atipico e forniscono informazioni errate e incompatibili, informazioni sostanzialmente diverse da quelle generate dallo stesso movimento della testa in un ambiente stabile con gravità 1-G. Allo stesso modo, anche le accelerazioni lineari a bassa frequenza (inferiori a 0.5 Hz), come quelle che si verificano a bordo di una nave in mare mosso o su un aereo durante il volo in aria turbolenta, generano segnali vestibolari contrastanti e, quindi, sono una potente causa di cinetosi.

Anche la mancata corrispondenza delle informazioni visive e vestibolari può essere un importante fattore che contribuisce. L'occupante di un veicolo in movimento che non può vedere fuori ha maggiori probabilità di soffrire di cinetosi rispetto a chi ha un buon riferimento visivo esterno. Il passeggero sottocoperta o nella cabina di un aereo percepisce il movimento del veicolo tramite segnali vestibolari, ma riceve solo informazioni visive del suo movimento relativo all'interno del veicolo. L'assenza di un segnale "atteso" e concordante in una particolare modalità sensoriale è anche considerata la caratteristica essenziale della cinetosi visivamente indotta, perché i segnali visivi di movimento non sono accompagnati dai segnali vestibolari che l'individuo "si aspetta" si verifichino quando sottoposto al movimento indicato dal display visivo.

Segni e sintomi

In seguito all'esposizione al movimento provocatorio, i segni ei sintomi della cinetosi si sviluppano in una sequenza definita, la scala temporale dipende dall'intensità degli stimoli motori e dalla suscettibilità dell'individuo. Vi sono, tuttavia, notevoli differenze tra gli individui non solo nella suscettibilità, ma anche nell'ordine in cui si sviluppano particolari segni e sintomi, o se vengono vissuti del tutto. Tipicamente, il primo sintomo è il disagio epigastrico ("consapevolezza dello stomaco"); questo è seguito da nausea, pallore e sudorazione, ed è probabile che sia accompagnato da una sensazione di calore corporeo, aumento della salivazione ed eruttazione (ruttazione). Questi sintomi si sviluppano comunemente in modo relativamente lento, ma con la continua esposizione al movimento, c'è un rapido deterioramento del benessere, la nausea aumenta di gravità e culmina in vomito o conati di vomito. Il vomito può portare sollievo, ma è probabile che sia di breve durata a meno che il movimento non cessi.

Ci sono altre caratteristiche più variabili della sindrome della cinetosi. L'alterazione del ritmo respiratorio con sospiri e sbadigli può essere un sintomo precoce e può verificarsi iperventilazione, in particolare in coloro che sono ansiosi per la causa o la conseguenza della loro disabilità. Sono segnalati mal di testa, tinnito e vertigini, mentre in quelli con grave malessere, apatia e depressione non sono infrequenti e possono essere di tale gravità da trascurare la sicurezza personale e la sopravvivenza. Una sensazione di letargia e sonnolenza può essere dominante dopo la cessazione del movimento provocatorio, e questi possono essere gli unici sintomi in situazioni in cui l'adattamento al movimento non familiare avviene senza malessere.

Adattamento

Con l'esposizione continua o ripetuta a un particolare movimento provocatorio, la maggior parte delle persone mostra una diminuzione della gravità dei sintomi; tipicamente dopo tre o quattro giorni di esposizione continua (come a bordo di una nave o in un veicolo spaziale) si sono adattati al movimento e possono svolgere le loro normali mansioni senza disabilità. In termini di modello di "disallineamento", questo adattamento o assuefazione rappresenta la creazione di un nuovo insieme di "aspettative" nel sistema nervoso centrale. Tuttavia, al ritorno in un ambiente familiare, questi non saranno più appropriati e i sintomi della cinetosi possono ripresentarsi (mal di sbarco) finché non avviene il riadattamento. Gli individui differiscono notevolmente nella velocità con cui si adattano, nel modo in cui mantengono l'adattamento e nel grado in cui possono generalizzare l'adattamento protettivo da un ambiente di movimento a un altro. Sfortunatamente, una piccola percentuale della popolazione (probabilmente circa il 5%) non si adatta o si adatta così lentamente da continuare a manifestare sintomi per tutto il periodo di esposizione al movimento provocatorio.

Incidenza

L'incidenza della malattia in un particolare ambiente di movimento è governata da una serie di fattori, in particolare:

  • le caratteristiche fisiche del movimento (la sua intensità, frequenza e direzione di azione)
  • la durata dell'esposizione
  • la suscettibilità intrinseca dell'individuo
  • il compito che si sta svolgendo
  • altri fattori ambientali (ad es. odore).

 

Non sorprende che l'insorgenza della malattia varia ampiamente in diversi ambienti di movimento. Ad esempio: quasi tutti gli occupanti delle zattere di salvataggio in mare mosso vomiteranno; Il 60% dei membri dell'equipaggio studentesco soffre di mal d'aria in qualche momento durante l'addestramento, che nel 15% è sufficientemente grave da interferire con l'addestramento; al contrario, ne sono colpiti meno dello 0.5% dei passeggeri degli aerei da trasporto civile, anche se l'incidenza è maggiore nei piccoli aerei pendolari che volano a bassa quota in aria turbolenta.

Studi di laboratorio e sul campo hanno dimostrato che per il movimento oscillatorio traslatorio verticale (appropriatamente chiamato sollevamento), l'oscillazione a una frequenza di circa 0.2 Hz è la più provocatoria (figura 1). Per una data intensità (accelerazione di picco) di oscillazione, l'incidenza della malattia diminuisce abbastanza rapidamente con un aumento della frequenza superiore a 0.2 Hz; il movimento a 1 Hz è meno di un decimo provocatorio di quello a 0.2 Hz. Allo stesso modo, per moto a frequenze inferiori a 0.2 Hz, sebbene la relazione tra incidenza e frequenza non sia ben definita a causa della mancanza di dati sperimentali; certamente, un ambiente stabile, a frequenza zero, 1-G non è provocatorio.

Figura 1. Incidenza della cinetosi in funzione della frequenza delle onde e dell'accelerazione per un'esposizione di 2 ore al movimento sinusoidale verticale

VIB040F1

Relazioni stabilite tra l'incidenza dei sintomi della cinetosi e la frequenza, l'entità e la durata del sollevamento (z-asse) hanno portato allo sviluppo di formule semplici che possono essere utilizzate per prevedere l'incidenza quando sono noti i parametri fisici del movimento. Il concetto, incarnato nel British Standard 6841 (BSI 1987b) e nell'ISO Draft International Standard 2631-1, è che l'incidenza dei sintomi è proporzionale al Motion Sickness Dose Value (MSDVz). Il MSVz (in m/sec1.5) è definito:

MSDVz=(a2t)½

where a è il valore quadratico medio (rms) dell'accelerazione ponderata in frequenza (in m/s2) determinato dall'integrazione lineare sulla durata, t (in secondi), di esposizione al movimento.

La ponderazione in frequenza da applicare all'accelerazione dello stimolo è un filtro avente caratteristiche di frequenza centrale e di attenuazione simili a quelle rappresentate in figura 1. La funzione di ponderazione è definita con precisione negli standard.

La percentuale di una popolazione adulta non adattata (P) che rischiano di vomitare è data da:

P =1/3 MSDVz

Inoltre, l'MSDVz può anche essere utilizzato per prevedere il livello di malessere. Su una scala di quattro punti da zero (mi sentivo bene) a tre (mi sentivo assolutamente terribile) un "indice di malattia" (IO) è dato da:

I =0.02 MSDVz

Date le grandi differenze tra gli individui nella loro suscettibilità alla cinetosi, la relazione tra MSDVz e la comparsa di vomito negli esperimenti di laboratorio e nelle prove in mare (figura 2) è accettabile. Va notato che le formule sono state sviluppate dai dati acquisiti su esposizioni che durano da circa 20 minuti a sei ore con vomito che si verifica fino al 70% degli individui (principalmente seduti) esposti a movimento verticale, sussulto.

 

Figura 2. Relazione tra incidenza del vomito e dose di stimolo (MSDV2), calcolato con la procedura descritta nel testo. Dati da esperimenti di laboratorio riguardanti l'oscillazione verticale (x) e le prove in mare (+)

 

VIB040F2

La conoscenza dell'efficacia dell'oscillazione traslazionale che agisce in altri assi del corpo e in una direzione diversa da quella verticale è frammentaria. Ci sono alcune prove da esperimenti di laboratorio su piccoli gruppi di soggetti che l'oscillazione traslazionale su un piano orizzontale è più provocatoria, di un fattore di circa due, rispetto alla stessa intensità e frequenza di oscillazione verticale per soggetti seduti, ma è meno provocatoria, anche per un fattore due, quando il soggetto è supino e lo stimolo agisce in senso longitudinale (Z) asse del corpo. L'applicazione delle formule e delle caratteristiche di ponderazione incorporate negli standard alla previsione dell'incidenza della malattia dovrebbe, pertanto, essere effettuata con cautela e con la dovuta attenzione per i vincoli sopra indicati.

La notevole variabilità tra gli individui nella loro risposta al movimento provocatorio è una caratteristica importante della cinetosi. Le differenze di suscettibilità possono, in parte, essere correlate a fattori costituzionali. I neonati di età molto inferiore a circa due anni sono raramente colpiti, ma con la maturazione la suscettibilità aumenta rapidamente fino a raggiungere un picco tra i quattro ei dieci anni. Successivamente, la suscettibilità diminuisce progressivamente in modo che gli anziani abbiano meno probabilità di esserne colpiti, ma non ne siano immuni. In qualsiasi gruppo di età, le femmine sono più sensibili dei maschi, i dati di incidenza suggeriscono un rapporto di circa 1.7:1. Anche alcune dimensioni della personalità, come il nevroticismo, l'introversione e lo stile percettivo, sono correlate, sebbene debolmente, con la suscettibilità. La cinetosi può anche essere una risposta condizionata e una manifestazione di ansia fobica.

Misure preventive

Sono disponibili procedure che minimizzano lo stimolo provocatorio o aumentano la tolleranza. Questi possono prevenire la malattia in una parte della popolazione, ma nessuno, a parte il ritiro dall'ambiente di movimento, è efficace al 100%. Nella progettazione di un veicolo, è benefica l'attenzione ai fattori che aumentano la frequenza e riducono l'entità delle oscillazioni (vedi figura 1) subite dagli occupanti durante il normale funzionamento. La fornitura di supporto per la testa e contenimento del corpo per ridurre al minimo i movimenti della testa non necessari è vantaggiosa, ed è ulteriormente aiutata se l'occupante può assumere una posizione reclinata o supina. La malattia è minore se all'occupante può essere data una visione dell'orizzonte; per chi è privo di un riferimento visivo esterno, chiudere gli occhi riduce il conflitto visivo/vestibolare. Anche il coinvolgimento in un compito, in particolare il controllo del veicolo, è utile. Queste misure possono essere di beneficio immediato, ma a lungo termine lo sviluppo di un adattamento protettivo è di grande valore. Ciò si ottiene con un'esposizione continua e ripetuta all'ambiente di movimento, sebbene possa essere facilitata da esercizi a terra in cui vengono generati stimoli provocatori facendo movimenti della testa mentre si ruota su una tavola rotante (terapia di desensibilizzazione).

Esistono diversi farmaci che aumentano la tolleranza, sebbene tutti abbiano effetti collaterali (in particolare sedazione), quindi non dovrebbero essere assunti da chi ha il controllo primario di un veicolo o quando è richiesta una prestazione ottimale. Per la profilassi a breve termine (meno di quattro ore), si raccomandano da 0.3 a 0.6 mg di bromidrato di ioscina (scopolamina); ad azione più lunga sono gli antistaminici, prometazina cloridrato (25 mg), meclozina cloridrato (50 mg), dimenidrinato (50 mg) e cinnarizina (30 mg). La combinazione di ioscina o prometazina con 25 mg di efedrina solfato aumenta la potenza profilattica con una certa riduzione degli effetti collaterali. La profilassi fino a 48 ore può essere ottenuta utilizzando un cerotto di scopolamina, che consente al farmaco di essere assorbito lentamente attraverso la pelle a una velocità controllata. Le concentrazioni efficaci del farmaco nel corpo non vengono raggiunte fino a sei-otto ore dopo l'applicazione del cerotto, quindi è necessario prevedere la necessità di questo tipo di terapia.

Trattamento

Coloro che soffrono di cinetosi consolidata con vomito dovrebbero, quando possibile, essere collocati in una posizione in cui lo stimolo motorio sia ridotto al minimo e ricevere un farmaco anti-cinetosi, preferibilmente prometazina per iniezione. Se il vomito è prolungato e ripetuto, può essere necessaria la sostituzione endovenosa di fluidi ed elettroliti.

 

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