WIBRACJA
Wśród mechanicznych czynników środowiska należy wyróżnić drgania, zwane także wibracją. Energia mechaniczna przenosi się z materiału drgającego na drodze kontaktowej na skórę i tkanki człowieka. Skutkiem działania wibracji są zmiany dotyczące układu autonomicznego, głównie jego części współczulnej, prowadzące do zaburzeń mechanizmów regulujących napięcie ściany naczyń krwionośnych. Obecnie wibracja stanowi jedno z poważniejszych zagrożeń zdrowia. Jest ona wytwarzana w środkach transportu (drogowym, wodnym czy lotniczym), w maszynach i narzędziach obsługiwanych przez człowieka. Silniki wielu urządzeń domowych są także źródłem wibracji. Z tego powodu kontakt człowieka z materiałem drgającym odbywa się za pośrednictwem stóp (w pozycji stojącej), guzów kulszowych i mięśni pośladkowych (w pozycji siedzącej) lub też za pośrednictwem rąk. Z tego względu wyróżnia się wibrację ogólną, działającą na cały organizm wzdłuż długiej osi ciała, oraz wibrację miejscową - kontakt ręczny. Częstotliwość tak działających drgań mechanicznych waha się od jednego do kilku tysięcy Hz.
Wibracja ogólna
Ten rodzaj wibracji wiąże się z przekazywaniem drgań mechanicznych z podłoża, wzdłuż osi ciała, bardziej angażując kręgosłup. Elementy chrzęstne kręgosłupa mają znaczne możliwości tłumienia drgań z jednoczesną modyfikacją ich częstotliwości i amplitudy. Drgania pojazdów i ich elementów charakteryzują się niskimi częstotliwościami, jednak zawierającymi składowe harmoniczne dochodzące do 100 Hz. Wywiera to rozmaite następstwa związane ze zmianą amplitudy drgań poszczególnych odcinków ciała oraz z tzw. rezonansem narządowym. Tłumienie i zmiana amplitudy wibracji powoduje spłaszczenie tarcz międzykręgowych, występowanie bólów w okolicy krzyżowo-lędźwiowej i zaburzenia widzenia.
Wibracja miejscowa
Wykonywanie pracy narzędziami ręcznymi o napędzie elektrycznym lub powietrznym powoduje przekazywanie tak znacznych wartości energii w stosunkowo długim czasie, iż powoduje to względnie szybkie wystąpienie utrwalonych zmian chorobowych. Rozwijające się w następstwie działania wibracji zaburzenia występują w narządzie ruchu, układzie krążenia i nerwowym. Trudno jednak doszukać się czystej postaci w jednym z wymienionych układów, chociaż zmiany dominujące mogą się odnosić bądź do zaburzeń nerwowych, bądź kostnych czy naczyniowych. Niedostatecznie poznany patomechanizm uszkodzeń powibracyjnych zmusza do uwzględnienia objawów klinicznych.
Zaburzenia w narządzie ruchu
Uszkodzenia struktury kostno-stawowej są najczęściej stwierdzane pod wpływem wibracji o niskiej częstotliwości (w granicach 20 Hz). Powstają one po wielu latach kontaktu rąk z narzędziem wytwarzającym wibrację. Objawiają się one tworzeniem torbieli kostnych, ognisk osteoporozy, a nawet martwicy jałowej w drobnych kościach nadgarstka. Typowe dla choroby wibracyjnej jest uszkodzenie kości półksiężycowatej i łódkowatej. Jako przyczynę tych zmian przyjmuje się uraz mechaniczny powodujący drobne krwotoki i uszkodzenia beleczek kostnych. Wibracja wpływa też na metabolizm tej tkanki, czego dowodem jest nieprawidłowa gospodarka fosforanowa, chociaż nie wyklucza się troficznego charakteru tych zmian.
W stawie łokciowym zmiany dotyczą nasady kości ramiennej, torebki stawowej i powierzchni stawu oraz miejsc przyczepów ścięgien. Zmiany te są różnorodne. Polegają one na rozroście tkanki tworzącej torebkę stawową, powstawaniu wysięku z towarzyszącym zapaleniem pochewek ścięgnistych i zwapnieniem więzadeł. W stawie łokciowym charakterystyczne są ostrogi kostne i nieregularności powierzchni stawowych. Niekiedy występuje oddzielenie chrząstki od kości. Mimo że wibracja jest przekazywana z narzędzia na ręce, występują także zmiany w obrębie kręgosłupa o charakterze rozrzedzenia kręgów i zatarcia szpary stawowej. Wszystkim tym zmianom nie towarzyszą jednak wyraźne dolegliwości bólowe, brak jest także ograniczenia ruchomości w stawach. Uszkodzenia kości i stawów są znamienne dla późnych okresów choroby.
Zaburzenia w układzie krążenia
Zmiany w naczyniach krwionośnych powstają pod wpływem wibracji o częstotliwości 50 Hz i wyższej. Zaburzenia te są główną przyczyną choroby, charakteryzują się napadowym skurczem naczyń obwodowych, najczęściej dotyczącym palców rąk. Objawowo wiąże się to ze zblednięciem dystalnych paliczków rąk, uczuciem bólu, mrowienia i drętwienia. Bladość z czasem przechodzi w zasinienie - przejaw przekrwienia biernego. Zaburzenia ukrwienia (aż do pełnego niedokrwienia), trwające od kilkudziesięciu sekund do kilku minut, występują już po kilkumiesięcznym, codziennym działaniu wibracji połączonej z oziębianiem rąk lub całego ciała. Charakterystyczne staje się zmniejszenie przepływu skórnego krwi zarówno w spoczynku, jak i pod wpływem bodźców termicznych. Zmniejszenie przepływu skórnego wiąże się ze zwiększonym oporem w prawidłowej temperaturze otoczenia, co nasila się pod wpływem ochłodzenia. Warty podkreślenia jest fakt, że objawy te występują w okresie wypoczynku, często w nocy. Zaburzenia te są związane ze zmianą przekroju naczyń włosowatych. W obrazie kapilaroskopowym część naczyń włosowatych jest zwężona, wydłużona i kręta, część zaś poszerzona na całym przebiegu. W tętniczkach pojawiają się uszkodzenia mechaniczne błony wewnętrznej z drobnymi zakrzepami. Przewlekły skurcz naczyń powoduje niedotlenienie tkankowe, a tym samym zmienia bilans energetyczny komórki i nasila przepuszczalność błon komórkowych.
Obniżenie napięcia ściany naczyniowej, zwłaszcza drobnych tętniczek, przyczynia się do utrzymywania niskich wartości ciśnienia tętniczego krwi. Towarzyszy temu bradykardia. Z tego względu najbardziej prawdopodobna jest teoria neurogenna, mająca podłoże w dysregulacji ośrodków naczynioruchowych. W wyniku działania energii wibracyjnej rozwija się zaburzenie czynności tych ośrodków na różnych poziomach: w zwojach autonomicznych, w rogach bocznych rdzenia kręgowego, w podwzgórzu, a nawet w obrębie układu limbicznego.
Zaburzenia w układzie nerwowym
Najwcześniejszym objawem są zaburzenia czucia bólu i czucia wibracji. Występują one powszechnie, obejmując opuszki palców i nosząc znamiona obniżonej lub podwyższonej wrażliwości. Typowe dla tej choroby jest zmniejszenie wrażliwości na swoisty bodziec, tj. wibracje. Do osłabienia czucia wibracji dochodzi wraz z narastaniem czasu jej trwania. Z tego względu określanie progu czucia wibracji (tzw. palestezjometria) jest jedną z podstawowych prób diagnostycznych. W okresie napadów naczynioskurczowych lub przed ich ujawnieniem się podwyższa się wyraźnie próg czucia wibracji dla drugiego, trzeciego i czwartego palca. Następuje to w zakresie częstotliwości od 63 do 800 Hz.
U części chorych pojawiają się objawy zespołu rzekomo nerwicowego, w którym oprócz dolegliwości subiektywnych (bóle głowy, drażliwość, bezsenność) występuje drżenie rąk, nasilenie odruchów i dermografizm. Dodatkowo do tych zmian dołączają się zaburzenia przedsionkowe, co przejawia się złym znoszeniem wstrząsów podczas jazdy. W próbie kalorycznej stwierdza się zwiększoną pobudliwość błędników.
Zmianom tym towarzyszy zwiększone wydalanie mediatorów adrenergicznych i ich pochodnych oraz zaburzenia gospodarki białkowej. Stwierdzone dysproteinemie mogą być odpowiedzią immunologiczną na działanie tego czynnika fizycznego. Mechanizm alergicznych procesów demielinizacyjnych w nerwach obwodowych leży u podłoża zaburzeń. Także występujące pod wpływem chłodu procesy aglutynacji wraz ze zwiększoną lepkością krwi są powodem choroby wibracyjnej.
Oprócz zespołu rzekomo nerwicowego, zmiany nerwowe mają też obraz zespołu podwzgórzowego. Zmiany tego typu są częstsze u osób narażonych na wibrację ogólną, o małej częstotliwości, z objawami pobudzenia części współczulnej układu autonomicznego i towarzyszącą podwyższoną temperaturą ciała.
Zaburzenia w innych układach
Oprócz zaburzeń opisanych powyżej, a typowych dla choroby wibracyjnej, występują także zmiany czynności układu pokarmowego. U osób, które są długo narażone na działanie wibracji, występuje nieżyt błony śluzowej z pogorszeniem wchłaniania pokarmu. Czynność gruczołów żołądka jest osłabiona. Dochodzi także do skurczu przewodów żółciowych i trzustkowych, co utrudnia prawidłowe wydzielanie soków trawiennych. Czynność wydzielnicza trzustki jest nieprawidłowa, słabnie też odtruwająca czynność wątroby.