195914. lajstromszámú szabadalom • Eljárás a mechanikai rezgések emberi szervezetre gyakorolt hatásának meghatározására
9 19591-1 A találmány tárgya eljárás az élő szervezetre ható mechanikai rezgések által okozott biológiai igénybevétel mérésére és a kritikus rezgésmennyiség meghatározására. Rezgéseken (vibráció) a továbbiakban az 1- 300 Hz-es, 10"5 ms-2 gyorsulást meghaladó mechanikai rezgéseket értjük az ergonómiai gyakorlatnak megfelelően. Közismert, hogy az emberi testnek, a statikus és dinamikus izomterhelés (igénybevétel) hatására igénybe vett izomzata, az igénybevételi időtől és az igénybevétel nagyságától függően megmerevedik (tónusa fokozódik). A vézizmoknál a statikus izomterhelést a test helyzetben tartása adja, míg a dinamikus izomterhelést a végzett mozgás, vagy a külső rezgések hatására létrejövő kényszermozgások adják. Az egész testre kiterjedő dinamikus izomterhelést 1-300 Hz-es rezgések adhatnak. Igénybevételen nem a szilárdságtan által meghatározott fogalmat értjük, hanem a biológiai igénybevételt (továbbiakban: igénybevétel). Az igénybevétel az élettani hatásai alapján mérhető. (Például: keringési zavar, vérnyomásnövekedés, gyomorsav ph-ja, izomtónus növekedés stb...). Az izommerevedést (izomtónus növekedést) az eddigi gyakorlatban elsősorban elektromiográffal (EMG) mérték. Az EMG az izomrostok összehúzódásakor az izomrostok által kibocsátott elektromos impulzusokat mérte. A mérések értékelését jelentősen akadályozta az egyedi jellemző impulzussűrűségek eltérése. Ezzel a módszerrel izomtónus mérést folyamatosan, vibrációnak kitett emberi testen nem lehet mérni, mert az alkalmazott tűs mélyelektródok az élő szövetekben bevérzést okoznak. Az eddigi ismeretek szerint a statikus és dinamikus izomterhelés okozta izommerevedés, és a biológiai (élettani) károsodás veszélye közt egyértelmű korreláció áll fenn (Lásd: Timár-Kákossy, Foglalkozási betegségek, Medicina Könyvkiadó, 1971.). A korábbi kutatások nem tudtak választ adni arra a kérdésre, hogy melyik az a vibrációs dózis, amely statikus vagy dinamikus munkát végző dolgozó testére átadódva még hosszabb műnkét feltételezve sem okoz megbetegedést. Megbetegedésen például degeneratív gerincelváltozást értünk. Az eddig ismert és alkalmazott vizsgálati eljárások nem voltak használhatók üzemi körülmények közt, folyamatos adatfelvételezéssel végzett, a vibráció élettani hatásait mérő vizsgálatok céljára. A szubjektív érzeteken alapuló rezgés értékelési eljárások nem alkalmasak a rezgések egészségkárosító (élettani) hatásának megállapítására, mivel a tapasztalatok szerint az élettani hatás és a szubjektív megítélés között gyakran 50-100%-os eltérések adódnak. Az igénybevételt az emberi test oldaláról az élettani hatáséval, a rezgéseket keltő, átadó szerkezet részéről a vibrációs dózis nagyságéval határozzuk meg. Vibrációs dózison az állandó, vagy változó, szabályos, vagy 3 szabálytalan, illetve véletlen rezgések időbeli összegzését értjük. A rezgés elnyelése szempontjából az emberi test nem tekinthető homogén, passzív tömegnek. A testben több, a rezgésekből származó igénybevételt csökkentő, szabályozó mechanizmus működik. Ilyen mechanizmus például a fej helyzetét a gerincmenti izmok segítségével stabilizáló, vegetatív idegrend- Bzer által irányított rendszer. A vibrációs dózis növekedésének hatására a fent említett szabályozó rendszerek egyensúlya felborul (az izomterhelés hatáséra bekövetkező élettani változások következtében). Találmányunk feladata tehát egy olyan mérési eljárás létrehozása, amely a munkavégzés közben, rezgési igénybevételnek kitett emberi testen, könnyen elvégezhető méréssel állapítja meg az egyes vibrációs dózisok hatását. Találmányunk a fent említett szabályozó rendszerek egyensúlyának felborulását használja fel a rezgések élettani hatásainak kimutatására. Közismert tény, hogy a gerinc menti izomzat megmerevedése (összehúzódása) következtében a gerinc mechanikai igénybevétele fokozódik, s ez a merev állapot jelzi a fokozott károsodás veszélyét. (Fokozott károsodáson például a maradandó elváltozásokat értjük. Ilyenek például a gerinc mikrosérülé- Be,;, inszalag lazulás stb...) Munkavégzés során ezt a fokozott károsodás-veszély határt nem célszerű túllépni. A találmány szerinti eljárásnál az izomzat merevedésének kimutatáséra a test lengéstani paramétereinek változását használjuk fel. Lengéstani paramétereken például nagyítási függvényt (transzfer függvény), csillapilást, rugóállandót stb... értünk. A találmány eljárás az izommerevedés kimutatására az emberi test lengéstani jellemzőinek mérése útján. A testre először kiindulási állapotban, majd a különböző erősségű rezgések közlésekor, a gerincoszlop sIbó végének környezetében (például ülepen) 1- -300 Hz, célszerűen 20-30 Hz, frekvenciájú, 10"5 ms’1 gyorsulást meghaladó rezgést kapcsolunk és a gerincoszlop ellenkező végén, célszerűen a nyakszirten és a fejen elhelyezett érzékelőkkel mérjük az ott létrejött gyorsulást. A mért értékekből frekvencia függvényeket képezünk, majd az egyes jellemző pontok felvett frekvencia spektrumainak a hányadosát képezve meghatározzuk a nagyítási függvényeket, végül meghatározzuk a nagyítási függvények változásához tartozó rezgés dózist, mint kritikus dózist. A vibráció és a statikus izommunka együttes hatására következik be az izommerevség. A megmerevedés hatására az izmok stabilizáló képessége csökken és a rugóállandója megnő. Ez a lengő rendszert úgy elhangoz ja, hogy a változás a gerinc mentén, a legalább két mérési pont közti rezgésétviteli 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 3
