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 ed 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

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

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/s^1.75 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/s^1.75 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/s^1.75 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.

I 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

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

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.

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