Государственное образовательное учреждение высшего профессионального образования «Сибирский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

(ГОУ ВПО СибГМУ Росздрава)

Кафедра _внутренних болезней педиатрического факультета

УТВЕРЖДЕНО на заседании кафедры протокол №___ от «___»__________200__г Заведующий кафедрой _____________ ______________И.О.Ф.

____________Профессор кафедры, д.м.н. И.Н. Смирнова __

^{(ученая степень, ученое звание, инициалы и фамилия автора)}

Вибрационная болезнь

Л е к ц и я

Томск - 2009_г.

Содержание вибрационная болезнь

Вибрационная болезнь – первично-хроническое заболевание от воздействия производственных вибраций, характеризующееся развитием системного ангиотрофоневроза.

Физическая характеристика вибрации

Вибрациями называют «такие колебательные движения, при которых материальное тело периодически проходит через одно и то же устойчивое положение» (Е.Ц. Андреева-Галанина). Вибрации характе­ризуются амплитудой, частотой и энергией, пос­ледняя является производной первых двух показателей. Частота – число полных колебаний, совершаемых в 1 секунду (выражается в герцах). При больших амплитудах колебательных движений одной и той же частоты вибрации на организм выражено более значительно. Поскольку периодические колебания происходят обычно с не­постоянной скоростью, необходимо учитывать и ускорения. Ускорение – величина, характеризующая нарастание амплитуды колебательного движения, имеет большое значение при развитии ответных реакций на вибрацию.

В производственных условиях редко встречаются простые колебания, чаще они имеют сложный характер.

С клинических позиций целесообразно выделять высокочастотную (свыше 30 Гц, наиболее неблагоприятный диапазон от 100 до 200 Гц) и низкочастотную (ниже 30 Гц) вибрацию.

Вибрации делят на локальные (от ручных инструментов) и

общие, которые подразделяют на:

-транспортные (водители КРАЗов, БЕЛАЗов, МАЗов, самоходной сельско­хозяйственной техники и т.д.)

-транспортно-технологические (рабочие на экскаваторах, драгах, кранах, горнодобывающем оборудовании, бетоноукладчиках и т.д.)

-технологические (обслуживание работающего оборудования, вентиляционных установок, компрессоров, прессов и т.д.)

Воздействию локальной вибрации рабочие подвергаются в процессе шлифовки, обточки, клепки или при других видах обработки деталей на вращающихся меха­низмах, шлифующих камнях и т.п., например, сборщики-клепальщики, поли­ровщики, рейфовщики, шлифовщики и др. В некоторых отрас­лях промышленности используются различные виды пневмати­ческих инструментов. Широко применяется пневматическая клепка, в горнорудной промышленности почти повсеместно введен пневматический от­бойный молоток; возникают новые отрасли труда, где поль­зуются высокочастотными пневматическими инструментами.

Существуют инструменты вращательного действия, генери­рующие вибрацию периодического простого или сложного ха­рактера. К ним можно отнести ручные пневматические и элек­трические инструменты, применяемые для шлифовки и поли­ровки изделий, привертывания гаек, зачистки металлических изделий, развертывания и раззенковывания отверстий, нарезания резьбы и для многих других работ. Создаваемая ими вибрация может иметь различные частоты в зависимости от числа оборотов инструмента и возможности возникновения дополни­тельных частот как следствия их неисправности, неправильной эксплуатации, при обработке, неровных поверхностей и других причин. Число оборотов инструментов вращательного действия может достигать 50000 в минуту. Анализ виброграмм таких инструментов показывает наличие в их спектре частот от 20 до 8000 Гц. Другая группа инструментов обладает ударным действием. Сюда относится большое количество ручных механизированных инструментов и различных, машин (пневматические молотки, предназначенные для клепки, рубки, удаления ржавчины, очи­стки литья, вырубки дефектов в сварочных швах, бурения раз­личных пород, отбойки пластов, трамбовки земли в формах, грунта и бетона в строительном деле и т.д.).

Примером общей вибрации является производство железобе­тонных изделий, где в целях уплотнения бетонной массы применяются больших конструкций вибрационные площадки, платформы и т. д. При неправильной организации технологического процесса рабочему приходится выравнивать бетонную массу вручную, стоя на вибрирующем основании. Вибрация представлена различными частотами от 20 до 110 Гц и более. Амплитуды соответст­венно этим частотам достигают от 26 до 0,1 мм,значительно превышая допустимую. Влияние такой вибрации осуществляется и через рецепторный аппарат нижних конечностей, который обладает низкими порогами возбудимости.

При работе с инструментами ударного действия имеет место так называемая «отдача», или обратный удар. Он приходится на ладонную поверхность кисти, удерживающей пневматиче­ский инструмент. Сила обратного удара зависит от ряда факто­ров, в том числе от конструкции инструмента, давления сжатого воздуха, жесткости обрабатываемого материала и т. д. Обрат­ный удар приобретает особое значение при использовании низ­кочастотных инструментов.

При работе с ручным инструментом воздействию вибрации подвергаются в первую очередь кисти рук, обладающие наибо­лее низкими порогами вибрационной чувствительности. При воз­действии вибрации высокой частоты она легко распростра­няется по тканям организма, оказывая рефлекторное влияние через экстеро-, энтеро- и проприорецепторы на различные си­стемы и органы.

Характер и выраженность биологической реакции организма на воздействие вибрации находится в зависимости от ее спект­ральной характеристики (частоты, энергии, отдачи), причем низкочастотная вибрация, обладающая обычно значительной отдачей, оказывает влияние по типу микротравматизации (вибротравма), в то время как высокочастотная вибрация в ос­новном обладает резко выраженным рефлекторным действием, поражая различные уровни нервной системы, и в первую оче­редь обширные рецептивные зоны. Наиболее чувстви­тельными к вибрации зонами являются рецепторы кожного по­крова и дистальных отделов верхних конечностей, затем подо­швенная поверхность пальцев стопы и ее свод, кожа живота.

Под влиянием вибраций, сопровождающихся значительной «отдачей», могут возникнуть различные формы травматических повреждений периферической нервной системы типа травмати­ческих невритов, плекситов; описаны травматические формы поражений спинного мозга (миопатии), мышц, костные повре­ждения (деформации суставов, костей, остеохондрозы и т. п.). В целях амортизации обратного удара рабочий вынужден со зна­чительным усилием фиксировать корпус виброинструмента, при этом чем больше прижимное усилие, тем меньше «отдача» и ее травмирующее действие. Однако затрачиваемое мышечное уси­лие связано с систематическим чрезмерным напряжением мышц, приводящим к явлениям утомления и нередко к миопатологии.

Обычно статическое напряжение мышц у работающего не носит постоянного характера и при наступающем утомлении снижается, что в свою очередь сопровождается повышением «отдачи». Как показали наблюдения, человек может длительно ра­ботать без признаков утомления при нажиме в пределах около 15кг, между тем подавляющее боль­шинство молотков требует значительно большего нажима. В ре­зультате выносливость к статическим усилиям падает, равно как и мышечная сила, а в дальнейшем нередко возникают различные формы поражения мышечной системы. Не меньшее значение приобретает и вынужденная поза при работе с вибро­инструментами. Особо неблагоприятными являются условия труда, когда воздействие вибрационного фактора сочетается с охлаждением рук (при подаче холодного воздуха, необходи­мости удерживать в руках холодный металл и др.). Холод в этих случаях оказывает потенцирующее влияние, способствуя более быстрому развитию вибропатологии. Степень чувствительности человека к восприятию колебаний, совершаемых в различных плоскостях, зависит от положения тела. В стоячем положении человек более чувствителен к вер­тикальным колебаниям, лежа - к горизонтальным. Кроме того, немаловажное значение имеет тип конституции рабочего. Поскольку жировая и мышечная ткани обладают виброгасящими свойствами, наиболее устойчивыми типами телосложения являются брюшной и мускульный, а наименее устойчивым – грудной и неопределенный соматотипы (Э.В. Шмидт, 2001 г.)

Таким образом, клиническая картина вибрационной болезни зависит от:

1. Вида вибрации

2. Физических характеристик вибрации

3. Наличия сопутствующих неблагоприятных факторов (переохлаждение, перенапряжение опорно-двигательного аппарата, шум и др.)

4. Индивидуальной чувствительности работающего:

- соматотипа

- переломов, травм, отморожений в анамнезе

- соматической патологии (ВСД, артериальная гипертония, ИБС и др.)

современная ВБ характеризуется сочетанием ряда положительных (удлинение сроков формирования, смягчение тяжести) и отрицательных тенденций (постарение больных, частота сопутствующей патологии). К числу наиболее характерных клинических констелляций при ВБ относятся сочетания с поражениями опорно-двигательного аппарата дегенеративно-дистрофического характера, заболеваниями сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта, при этом у трети больных ВБ имеет место множественность патологии.

ПАТОГЕНЕЗ

В начале данного раздела еще раз хотелось бы подчеркнуть, что по современным представлениям о патогенезе вибрационной болезни ключевым является понимание заболевания как системного ангиотрофонероза, т.е., процесса, характеризующегося:

- нейротрофическими нарушениями

- изменениями микроциркуляции

- системными висцеропатиями

Далее нами будут рассмотрены патогенетические механизмы действия вибрации, обуславливающие развитие данных взаимосвязанных изменений.

Вибрационные колебания воспринимается рецепторным аппаратом в точке его приложения с поражением проводников как поверхностной (немиелизированные С - волокна), так и глубокой (миелинизированные А - дельта волокна) чувствительности. При этом важную роль в патогенезе заболевания играют нейрорефлекторные и нейрогуморальные нарушения, приводящие к появлению очагов застой­ного возбуждения и стойким изменениям в дру­гих отделах нервной системы, в ретикулярной формации и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой системе, а также в соматических ганглиях (Артамонова В.Г., Шаталов Н.Н., 1988; Моисеев Н.Я. и др., 1995; Gemme G. et al., 1987; Araki S. et al., 1993). Еще в начале XX столетия А. Е. Щербак показал, что вибрация не только травмирует нервные окончания и мелкие сосуды, но, в первую очередь изменяет функциональное состояние центральной нервной системы. В 1948 г. работы А.И. Вожжовой, 3.М. Бутковской, В.Е. Любомудрова и др., показали рефлекторный механизм возникающих расстройств и зависимость их от функционального состояния центральной нервной системы. В результате перечисленных исследований было установлено, что выраженные изменения нервной деятельности, а не только местные поражения рецепторов и сосудов, объясняют свойственные вибрационной болезни симптомы. Известно, что при интенсивном сотрясении в спинном мозгу наблюдаются геморрагии и дегенеративные изменения клеточных элементов. Локальная вибрация ведет к дистрофическим изменениям нервных окончаний в мышцах и коже, к валлеровскому перерождению одних и демиелинизации других волокон периферических нервов, дегенерации осевых цилиндров и мякотных оболочек. Изменения наблюдаются и в сосудах периферических нервов. Восходящий полиневрит с поражением всех составных элементов нервного волокна сочетается с реактивными изменениями нервных клеток межпозвоночных ганглиев, передних, задних и боковых рогов спинного мозга. В головном мозгу отмечены гиперемия, эритростаз и набухание нервных клеток. В экспериментальных и производственных условиях установлено, что после прекращения вибрации многие лица на протяжении некоторого периода времени ощущают ее действие. Подобное явление было объяснено с позиций учения А.А. Ухтомского «как автоматическая ритмическая деятельность центров в усвоенном ритме» при возникновении в нервной системе очагов застойного возбуждения. Считают, что парабиотические очаги образуются в месте воздействия вибрации, в центрах вибрационной чувствительности в спинном и головном мозгу, нарушая прохождение импульсов по нервной системе. Воздействие вибрации ведет к возбуждению спинальных центров вибрационной чувствительности, что передается на рядом расположенные сосудодвигательные центры, способствуя усилению спазма сосудов. Распространение возбуждения и на боковые рога обусловливает нарушения трофики. В возникновении расстройств последней группы трудно игнорировать поражения вегетативных волокон периферических сосудов и нервов. Изменяются и синаптические процессы, что проявляется у больных выраженными спастическими реакциями при введении средств, блокирующих парасимпатические ганглии, и снижением спазма в ответ на блокаду симпатических ганглиев. Электроэнцефалографические исследования показали, что вибрация ведет к раздражению вестибулярных ядер, нарушает корково-подкорковые взаимоотношения, функции ретикулярной формации стволовых отделов и тесно связанных с ней образований диэнцефальной области.

В результате нарушения регулирующего влияния центральной нервной системы на сосудистый тонус возникают нейрососудистые изменения, которые выражаются в дистонии периферических сосудов, прежде всего в капиллярной и прекапиллярной сети. Нарушение тонуса капилляров сочетается с изменением тонуса сосудов среднего и крупного калибра. Под влиянием вибрации нарушается выработка таких физиологически активных веществ, как гистамин, простагландины, брадикинин и серотонин, влияющих на активность кожных рецепторов. Рефлекторное сужение сосудов при воздействии вибрации вызывает ишемизацию нервных волокон с ощущением боли в тех зонах, которые иннервируются данными нервами. Уменьшение кровотока вызывает компенсаторное усилие метаболизма и локальную аккумуляцию метаболических продуктов. В результате нарушения регулирующих влияний ЦНС на сосудистый тонус наступают выраженные явления ангиоспазма. Показано, что у рабочих, имеющих даже непродолжительный контакт с воздействием вибрации (до 5 лет), развивается десинхроноз и вегетативная дисфункция, приводящие в последующем к нарушению нейрогормональной регуляции.

В настоящее время показан механизм системного воздействия вибрации путем непосредственного и опосредованного через нарушение регуляции микроциркуляции влияния вибрации на мембраны клеток, что приводит к развитию системной мембранопатии, гипоксии, активации процессов перикисного окисления липидов (ПОЛ) и истощению антиоксидантных систем (АОС). Этот механизм во многом определяет нарушение микроциркуляции в тканях, повышая аггрегационные свойства клеток крови, что ведет к гиперкоагуляции и истощению системы эндогенных антикоагулянтов. Таким образом, микроциркуляторные расстройства, являясь одним из важнейших механизмов патогенеза ВБ, обусловлены многоплановым изменением гомеостатических процессов: нарушениями гемостаза, сосудистой проницаемости, ухудшением капиллярного кровотока вследствие гиперкоагуляции, повышением адгезивно-агрегационных свойств тромбоцитов, изменением реологических свойств эритроцитов, дисфункцией эндотелия, факторы которого составляют систему ауторегуляции микроциркуляции. Кроме того, не исключается прямое повреждающее действие вибрации на интиму сосудов.

Коагуляционная система и сосудисто-тромбоцитарный гемостаз, являясь адаптивными процессами, отражающими состояние "хронического стресса", играют важную роль в патогенезе микроциркуляторных расстройств при вибрационной болезни. При увеличении длительности контакта с вибрацией и прогрессировании заболевания ускоряется образования тромбина, фибриногена на фоне угнетения фиб­ринолитической системы, повышается проницаемость капилляров, нарушается трофика сосудистой стенки (Сухаревская Т.М. и др., 1988-96). Активация свертывающей системы крови обусловлена защитной реакцией организма на воздействие вибрации и возможным развития у больных вибрационной болезнью латентного компенсированного синдрома внутрисосудистого свертывания, усугубляющего микроциркуляторные и гипоксические расстройства.

В генезе сосудистых расстройств при вибрационной болезни большую роль играет состояние прессорных и депрессорных гумораль­ных механизмов. Получены данные, свидетельствующие об активации системы ренин-ангиотензин-альдостерон при вибрационной болезни. Отмечено увеличение активности ренина и повышение суточной экскреции альдостерона, что играет важную роль в формировании нейрососудистых нарушений у больных вибрационной болезнью. По мнению ряда исследователей (OkadaA., 1984;LoyheA., 1985), катехоламины играют триггерную роль в развитии сосудистых и нейро-мышечных расстройств при ВБ, способствуя сосудистому спазму, повреждению эндотелия, повышению потребности в кислороде, ишемии тканей и, по-видимому, ряду других эффектов, в частности гиперхолестеринемии и гиперлипидемии, активации гемостаза и перекисного окисления липидов (ПОЛ). В последние годы получены сведения об участии гормональных механизмов в патогенезе вибрационной болезни. Указывается на формирование у больных вибрационной болезнью дезадаптоза по типу гипергонадотропного гипогонадизма, гипертиреотропного гипотиреоидизма и гиперэстрогенизации гормонального фона, что ведет, в свою очередь, к нарушениям метаболических процессов, потенцированию развития сосудисто-трофических расстройств при вибрационной болезни.

Полученные данные позволили сформулировать концепцию о вибрационных микроангиопатиях (Т.М. Сухаревская, Г.И. Непомнящих и др., 2000), составляющих морфологическую основу развития дистрофических изменений в различных органах и тканях, т.е. вибрационно-обусловленных висцеропатий. Эти механизмы могут рассматриваться не только в плане формирования вибрационных микроангио- и висцеропатий, но и как факторы риска развития на фоне ВБ общесоматической патологии.

В заключении хотелось бы подчеркнуть особенности воздействия вибрации на современном этапе:

1. Увеличение числа больных с лёгкими формами заболевания, уменьшение числа больных вибрационной болезнью IIстепени, исчезновениеIIIстепени тяжести заболевания.

1. Удлинение сроков развития заболевания до 10 и более лет

2. Нарушение нейроэндокринной регуляции, развитие системной мембранопатии, капиллярно-трофической недостаточности и вибрационных микроангиопатий.

3. Формирование гипергонадотропного гипогонадизма и гипертиреотропного гипотиреоидизма сопровождается ранним постарением больных ВБ и опережением биологического возраста по сравнению с календарным (на 8-10 лет).

4. Формирование синдрома регенераторно-пластической недостаточности и связанных с ним висцеропатий (атрофического гастрита, заболеваний сердечно-сосудистой системы, опорно-двигательного аппарата и т.д.)

5. Значительное увеличение в возрасте более 50 лет ассоциации ВБ с артериальной гипертонией и ИБС, своеобразие их течения.

6. Сочетанные формы патологии (ВБ+ИБС, ВБ+АГ) характеризуются стойкостью основных клинико-функциональных и метаболических нарушений, сопряженностью обострений, взаимоотягощающим влиянием.

7. ВБ при сочетании с сердечно-сосудистыми заболеваниями приобретает торпидное течение с удлинением реабилитационного периода.

Схема патогенеза вибрационных висцеропатий