RUMORE VIBRAZIONE E ULTRASUONI

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Rumore, Vibrazione e Ultrasuoni

OBIETTIVI:

1)     Conoscere le caratteristiche fisiche del suono, del rumore ,delle vibrazioni e degli ultrasuoni in genere: intensità, frequenza, direzione di propagazione

2)     Definire le grandezze operative mediante le quali tali fenomeni sono caratterizzati:

3)     Identificare le sorgenti di rumore, di vibrazioni ed ultrasuoni nell’ambiente lavorativo e darne una stima qualitativa del livello sonoro  e dell’esposizione giornaliera .

4)     Identificare i principali effetti  di rumore, ultrasuoni e delle vibrazioni sulla salute dell’uomo

5)     Intraprendere misure per prevenire e proteggersi da situazioni che espongono a tali fattori di rischio;

6)     Conoscere i DPI e loro uso

1.   RUMORE

 Aspetti fisici: rumore e suono

Con  “rumore” si intende comunemente un suono le cui caratteristiche possono renderlo fastidioso o doloroso per l’uomo fino a divenire causa  di effetti dannosi sulla salute.

Un suono è un onda meccanica che si propaga attraverso un mezzo; nel caso che questo mezzo sia l’aria, il suono si produce  quando  si crea una variazione della pressione atmosferica; ci si può immaginare, in modo naive,  le onde meccaniche prodotte in aria similarmente alle onde prodotte da un sasso  lanciato in uno specchio d’acqua. La propagazione del suono avviene quindi sempre in un mezzo (nel vuoto non c’è suono!) ed è accompagnata da trasporto di energia sotto forma di onde di pressione.

Il timpano del nostro orecchio è una membrana sensibile a tale pressione; tramite il sistema uditivo l’onda di  pressione è convertita dal nostro cervello in sensazione uditiva o rumore.

Useremo pertanto il termine suono per descrivere l’aspetto fisico del fenomeno senza metterlo in relazione alla salute dell’uomo.

Caratteristica fondamentale di ogni suono sono l’intensità e la frequenza: nel sistema internazionale di misura (S.I.) l’intensità è proporzionale alla pressione dell’onda e la frequenza al n° di oscillazioni al secondo di questa (misurate in hertz, Hz). Si può in prima approssimazione associare l’intensità al volume e la frequenza alle  note musicali.

Il nostro orecchio può percepire suoni che vanno dai  20 (gravi) ai 20000 (acuti) Hz. All’interno di questa banda di frequenze varia la sensibilità di ognuno di noi.

 Il Decibel

Si trova sperimentalmente che la soglia di udibilità dell’orecchio umano corrisponde ad una pressione di 0.00002 (2 x 10-5) Pascal [Pa] che incide sul timpano: ciò vuol dire che pressioni inferiori non sono “sentite” dall’orecchio; d’altra parte una pressione di 100 Pa coincide con la soglia del dolore. Per tener conto della notevole  variazione fisica della pressione causata da una sorgente relazionandola  alla sensazione che produce sull’orecchio si utilizza il DECIBEL simbolo [dB] definito come:

dB = 10log10 ( P/2×10-5)2

in cui P è la pressione che incide sul timpano.

Secondo questa definizione alla pressione della soglia di udibilità   (2 x 10-5) Pascal corrispondono  0 dB.

Ovviamente più  è alta P, più ad essa corrisponderanno dB elevati.

Si noti un fatto importantissimo, che segue proprio dalla definizione usata per il decibel: ad ogni raddoppio della pressione non corrisponde un analogo raddoppio dei decibel. In effetti si ha che raddoppiando l’intensità del suono i decibel aumentano di 3 unità [1]. Questo aspetto tiene conto della sensibilità dell’orecchio umano al suono: in altre parole un raddoppio dell’intensità (grandezza fisica legata alla pressione) del suono non è percepito dall’orecchio come un rumore di “volume” doppio, bensì “di poco più alto”: quel “di poco più alto” è appunto l’aumento di sole 3 unità nella scala dei decibel.

 [1]Per esempio, se si sta parlando a 70 dB, raddoppiando l’intensità della voce il suono corrispondente sarà di 73 dB (e non 140 !); raddoppiando ancora si arriverà a 76 e così via.

Un modo per effettuare una stima approssimativa  del livello di rumore è quello di confrontare la situazione lavorativa con alcune tabelle e scale del rumore nelle quali sono riportati esempi di Leq per varie tipologie di lavoro e attrezzature. Si veda la figura seguente:

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Dal suono al rumore (sensazione uditiva)

Si è trovato sperimentalmente che non tutti i suoni di uguale frequenza sono percepiti in modo uguale dall’orecchio e che non tutti gli uomini percepiscono suoni uguali allo stesso modo. In altre parole, i suoni di  frequenza molto bassa o molto alta (gravi o acuti) sono percepiti come più “flebili” dei suoni di uguale intensità ma di frequenza intermedia e quindi la sensazione uditiva   dipende a parità di intensità dalla frequenza del suono. Di ciò si deve tenere conto se si vogliono descrivere degli effetti del suono sul timpano.

Inoltre occorre considerare non solo l’intensità (dB) e frequenza del suono ma anche la sua durata  in termini di tempo e cioè l’energia che viene ad incidere sul timpano; e ancora considerare che nella realtà ciascun rumore non è mai perfettamente costante per quanto riguarda intensità e frequenza, ma presenta una certa fluttuazione nel tempo.

Si utilizza pertanto la grandezza livello sonoro equivalente (Leq) definito come il livello di un ipotetico rumore costante che se sostituito al rumore reale sottopone l’orecchio alla stessa quantità di energia.

  Tabella 1

Elenco di alcune attività e attrezzature in ambito sanitario e relativi intervalli di Leq

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La tabella 1 è puramente indicativa: solo valutando caso per caso con l’ausilio anche di misurazioni fonometriche è possibile conoscere in modo più preciso il Leq di ogni attività/attrezzatura

CLASSIFICAZIONE DEL RUMORE

La classificazione del rumore può essere effettuata in base:

a.alla sorgente naturale o artificiale (in dipendenza alla civilizzazione o all’industrializzazione):

b.alla sua intensità e alle sue caratteristiche spettrali;

c.alle sue variazioni nel tempo. In relazione alle variazioni nel tempo, è possibile avere rumori stabili (o continui o stazionari) e rumori instabili.

Un rumore stabile o continuo può essere continuo a banda larga (presente ad esempio in una officina meccanica) e continuo a banda stretta (prodotto ad esempio da una sega circolare). Un rumore instabile può essere:

  • intermittente (ad es. partenze di aerei);

  • fluttuante (con lievi variazioni del livello sonoro);

  • impulsivo (con brusche variazioni di livello sonoro, anche di 40 dB in 0,5 sec).

Un rumore impulsivo può essere caratterizzato da impulsi brevi (ad es. operazioni di martellatura) o impulsi prolungati (ad es. operazioni di molatura).

MISURA DEL RUMORE

La misura dei livelli di rumore si effettua con l’impiego dei fonometri. Con tali apparecchi si determina l’intensità del rumore in decibel e i livelli delle bande di frequenza analizzate in ottave.
Tali elementi sono misurati per ogni tipo di rumore.
Un fonometro è composto da un microfono, un attenuatore, un amplificatore elettronico e uno strumento di registrazione.
Il fonometro misura una media ponderata (media geometrica) delle pressioni sonore presenti in una banda di frequenza; tale misura viene poi rapportata alla pressione sonora di riferimento (0,00002 Pa); indi fa il logaritmo di tale rapporto.
La gamma di misura di un fonometro di precisione è compresa fra 24 dB e 140 dB per un intervallo di frequenza situato tra 20 e 20000 Hz.
Prima si considera il livello globale del rumore, quindi si effettua lo studio spettrale analizzando in bande di frequenza comprese tra 20 e 20000 Hz.
Dal 1961 è in uso un filtro soggettivo incluso nel fonometro che fornisce tre curve di risposta alle frequenze: queste tre curve sono indicate con A, B e C.
La curva di risposta “A” è quella che tiene maggior conto dell’impedenza dell’orecchio umano.
E’ essenziale sempre una taratura dell’apparecchio con l’aiuto di sorgenti sonore standard.
Per facilitare la misura del rumore, si possono utilizzare dei dosimetri di rumore che rendono possibile la registrazione in un intervallo di tempo determinato, dell’energia sonora accumulata (in percentuale dalla dose permessa).
I dosimetri attualmente in uso non si limitano al calcolo della percentuale di dose, ma permettono, come applicazione del principio di uguale quantità di energia, di calcolare il Livello Equivalente Sonoro (LEQ) relativo al periodo di osservazione.
Inoltre, una volta fornito il dosimetro del criterio di valutazione del livello di esposizione al rumore scelto in base alla Normativa corrente (Normativa ISO), esso elabora una proiezione sull’intero turno lavorativo del valore più probabile di LEQ.
In sintesi, il fonometro permette una raffinata valutazione spaziale dell’energia sonora, con possibilità di scomposizione dei valori dell’energia stessa in bande di frequenza.
Nel caso in cui l’operatore compia una mansione che comporta frequenti spostamenti nell’ambito lavorativo e quindi una variabilità spazio-temporale dell’energia ricevuta dall’apparato uditivo, risulta efficace l’uso del dosimetro come campionatore personale di esposizione.
Se si vogliono raggiungere quindi entrambi gli obiettivi di prevenzione e di valutazione del rischio da esposizione al rumore in ambiente lavorativo, è indispensabile l’uso integrato del dosimetro.

Effetti del rumore sulla salute

Il danno da rumore più comune e più studiato è l’ipoacusia, cioè la diminuzione (nei casi gravi fino alla perdita) dell’udito. In Italia l’ipoacusia causata dal rumore è la malattia professionale più frequentemente denunciata: il contributo maggiore viene dall’industria nella quale rappresenta circa la metà dei casi di tutte le malattie professionali denunciate.

Tuttavia il rumore agisce in via indiretta anche su altri organi ed apparati (soprattutto  l’apparato cardiovascolare ed il  sistema nervoso centrale): forti rumori che si verifichino sporadicamente ed irregolarmente sono meno dannosi di un rumore, anche più basso, che sia costantemente presente come sottofondo.

Alcuni studi hanno mostrato che un’intensità  del rumore oltre gli 85 dB(A) determina un aumento significativo del battito cardiaco e della pressione del sangue, oltre a costituire un effetto di mascheramento che disturba le comunicazioni verbali, favorendo l’insorgenza di stress mentale e diminuendo il  rendimento lavorativo.

In ambito sanitario il rumore non sembra costituire uno dei principali rischi per la salute dell’uomo, poiché non sono di norma raggiunti livelli di pressione sonora sul timpano tali da provocarne la rottura. A livelli di rumorosità più contenuta non bisogna però sottovalutare particolari situazioni che si possono verificare in talune circostanze, soprattutto per quanto riguarda l’azione di disturbo dell’attività lavorativa ed il conseguente stress che esso può provocare.

Attività nelle quali interviene un livello non trascurabile di rumore sono quelle tipiche dei servizi di lavanderia (rumore continuo di sottofondo) e manutenzione di macchinari nelle quali il lavoratore è sottoposto a rumore di attrezzature da lavoro particolari (rumore non continuo ma sovente di intensità non trascurabile); situazioni particolari possono presentarsi nei Dipartimenti di Prevenzione delle ASL per quanto riguarda le attività di vigilanza fuori sede lavorativa  durante le quali occorre accedere ad aree o lavorazioni particolari (presso cantieri, officine, nell’area della sanità animale e nei macelli bovini/suini). Locali cui prestare attenzione sono inoltre le Centrali termiche, le sale di elaborazione dati (server), le sale gessi ed i front office.

Una particolare categoria di rumore finora poco considerata nella letteratura (e nella legislazione) è quella del “rumore in cuffia”, tipica del lavoro di centralinisti e operatori telefonici o comunque  di coloro che fanno largo uso di apparecchi telefonici (cornette, cuffie, auricolari).

Secondo alcuni studi gli operatori di un centralino telefonico, in determinate circostanze, possono essere esposti a rischio uditivo. Alcuni dispositivi di ricezione a volume regolabile (cuffie, auricolari) sono infatti caratterizzati da livelli anche superiori a 85 dB(A).

E’ necessaria anche in questi casi adeguata  informazione-formazione dei lavoratori addetti sul corretto uso dei dispositivi di ricezione: una regolazione troppo alta dell’amplificazione della voce dell’interlocutore comporta necessariamente una maggiore esposizione.

In un secondo momento si possono adottare alcune misure di prevenzione e protezione quali opportuni limitatori di livello sonoro che intervengono automaticamente a “tagliare” i volumi troppo alti (nell’ambito della ricerca si sono rivelati notevolmente efficaci). Oppure possono essere intraprese migliorie nella logistica dei locali, riducendone il rumore di fondo con interventi strutturali (incrementando l’assorbimento acustico delle pareti e del soffitto) o separando maggiormente le postazioni.

Rumore e Legislazione: valutazione del rischio.

 

La grandezza che meglio descrive gli effetti del rumore sull’uomo  è il Livello equivalente personale (Lep) giornaliero o settimanale. Tale grandezza è una sorta di “media” dei singoli Leq  relativi ai vari rumori cui è sottoposto un individuo nel corso della giornata (o della settimana). Il Lep tiene conto quindi non solo dell’intensità del singolo rumore ma di quanto esso dura. Come similitudine con le radiazioni ionizzanti si può paragonare il Lep alla “dose” di rumore ricevuta da un individuo nel corso della giornata o settimana lavorativa

Il processo di valutazione del rischio rumore in ambito lavorativo si basa sulla misura con opportuni strumenti delLeq relativo a ciascun rumore presente nell’arco del giorno (giornata lavorativa) e sul successivo calcolo del Lep relativo a ciascun  individuo (o gruppo di lavoratori). Sulla base del risultato si provvede a fornire le misure di prevenzione e protezione necessarie.

La vigente normativa in materia introduce l’obbligo per le aziende di effettuare la valutazione del rischio rumore. Nel caso particolare tale obbligo è sancito dal D.Lgs. 277/91 (capo IV, art. 40/49) e, più in generale dal D.Lgs. 626/94 (art. 4).

MODALITA’ DI VALUTAZIONE

Il D.Lgs. 277/91   prevede due modalità per effettuare la valutazione.

  1. Valutazione con misurazioni (indagine fonometrica secondo i criteri indicati nell’Allegato VI al decreto);

  2. Valutazione senza misurazioni fonometriche , qualora si possa “fondatamente” ritenere   che i livelli di esposizione personali a rumore (LEP) non superino gli 80 dB(A).      Per decidere sul non superamento o meno degli 80 dB(A) di LEP, il datore di lavoro deve utilizzare dei criteri da riportare nel

Rapporto di Valutazione (vedi). I criteri comunemente raccomandati sono:

  • i risultati di misurazioni, anche estemporanee;

  • i risultati di precedenti misurazioni;

  • la disponibilità di specifiche acustiche dei macchinari in uso;

  • i confronti con situazioni analoghe;

  • i dati di Letteratura;

  • la manifesta assenza di fonti di rumorosità significative.

Alcuni elenchi indicativi di attività e mansioni normalmente con     LEP < 80 dB(A) sono riportati in alcune pubblicazioni (tra cui le linee guida aggiornate periodicamente dall’ISPESL, delle quali si riporta un estratto in tabella 1) . I datori di lavoro sono comunque invitati ad utilizzare i criteri prima citati ed a considerare le specificità del loro caso (addensamento di macchine/lavorazioni, vetustà e condizioni di manutenzione delle macchine, riverbero dell’ambiente…) in grado di modificare sensibilmente il livello finale dell’esposizione al rumore.

Accanto a queste possibilità ve ne è una terza:

  1. “autocertificazione”, quest’ultima prevede che il datore di lavoro si “autocertifichi” non superare la soglia di rumore qualora vi sia palese mancanza di fonti di rumore nelle sedi di lavoro.

Riguardo quest’ultimo punto si fa osservare che la Corte di Cassazione, nelle sue più recenti sentenze (Cass.pen.Sez.III, 13/2/2001, n° 5926) ha affermato che l’obbligo della Valutazione prescinde dal superamento di una certa soglia di rumorosità e che quindi è evidente come sia opportuno procedere comunque ad una valutazione, anche “formale”, del rischio rumore, a meno che il livello di rumore sia talmente basso da rendere sufficiente una “autoanalisi” .

 RAPPORTO DI VALUTAZIONE

A conclusione del processo di valutazione, il datore di lavoro deve redigere un apposito “Rapporto di Valutazione” che costituisce il documento di cui all’art. 4 D.Lgs. 626/94.

Nel caso che si siano effettuate misure fonometriche il rapporto di valutazione è costituito dalla  “Relazione Tecnica”, prodotta da personale competente[2] e nominato dal datore di lavoro, nella quale si indicano i criteri ed i risultati delle misurazioni, integrata poi dal programma delle misure di prevenzione e protezione ritenute necessarie.

[2] Si fa notare che l’attuale legislazione parla solo di “personale competente” non dando ulteriori ragguagli su quale tipologia di professionista sia abilitato a compiere tali misurazioni. Pertanto sarà cura del Datore di Lavoro scegliere persona “competente” valutando accuratamente le capacità professionali ed il curriculum di colui cui affida l’indagine fonometrica.

Come previsto dall’art. 4 comma 3 del D.Lgs. 277/91, la valutazione dell’esposizione al rumore deve essere ripetuta ad opportuni intervalli. È obbligatorio, in particolare,:

–  ogniqualvolta vengano introdotte nelle lavorazioni modifiche sostanziali  che incidano sul rumore prodotto;

–  ogniqualvolta lo richieda, con provvedimento motivato, l’organo pubblico di vigilanza;

mentre, in condizioni normali, si ritiene che la frequenza di valutazione possa essere

–  ogni 5 anni se nessun lavoratore supera il Lep di 80 dB (A);

–  ogni 3 anni se anche 1 solo lavoratore supera il Lep di 80 dB (A).

 Tabella riassuntiva degli adempimenti

La seguente tabella riassume in modo schematico gli adempimenti di legge

(artt. 42,43,44 D.Lgs. 277/91)

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MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE

MEZZI DI PROTEZIONE (collettiva)

I mezzi di protezione da rumore si dividono in collettivi ed individuali.

Prima di intraprendere la via dei DPI (dispositivi di Protezione Individuale) che nel caso del rumore possono molte volte essere mal tollerati dal lavoratore, occorre iniziare con la prevenzione delle situazioni rumorose con i mezzi di protezione collettiva.

I mezzi di protezione collettiva tendono a ridurre la rumorosità nei locali di lavoro agendo nell’ordine con la riduzione alla fonte, mediante il confinamento delle sorgenti sonore e mediante l’assorbimento del rumore.

  • La riduzione del rumore alla fonte:  l’acquisto di attrezzature poco idonee e più in generale l’inevitabile invecchiamento di tutte le attrezzature di lavoro inducono vibrazioni delle strutture che si traducono in rumore. La riduzione alla fonte interviene su queste anomalie strutturali eliminando i moti vibratori indesiderati ed il rumore emesso.

  • Il confinamento: molte macchine, impianti  o locali ad uso speciale sono rumorosi di per sé: in questi casi il confinamento è una misura che interviene a separare la fonte di rumore dall’ambiente di lavoro, spostandola fisicamente o creando delle barriere fisiche (muri, pannelli o box interi) che impediscano la diffusione del rumore negli ambienti circostanti.

  • L’assorbimento: nei casi in cui non è possibile ricorrere alle due misure precedenti si cerca di ridurre la diffusione del rumore che avviene per riflessione sulle pareti e superfici rigide; si adottano materiali in grado di assorbire la pressione acustica che catturano il rumore senza farlo più rimbalzare nell’ambiente (es. pannelli di Hemholtz).

DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE (DPI)

Solamente quando nessuna delle soluzioni di prevenzione collettiva è praticabile o si ottengono risultati poco soddisfacenti, si devono adottare i sistemi di protezione individuale (DPI) che proteggono direttamente l’apparato uditivo e che agiscono quindi direttamente sulla persona.

Come DPI  si utilizzano in genere i tappi  (o archetti auricolari) o le cuffie.

I tappi sono indicati per lavori prolungati in ambienti rumorosi o se si devono portare altri DPI quali occhiali, respiratori ecc.

Le cuffie possono risultare più pratiche se le operazioni svolte richiedono passaggi frequenti da aree ad alta e bassa rumorosità. Se occorre portare contemporaneamente il casco una buona soluzione è quella di richiedere gli speciali elmetti dotati di cuffie antirumore per poterle spostare all’indietro quando non sono necessarie o è necessario ascoltare qualche comunicazione altrimenti incomprensibile.

Si ricorda che, come DPI, cuffie e tappi devono essere corredati di istruzioni d’uso (in italiano) marcatura CE e riferimento alla norma EN specifica (EN 351 per le cuffie, EN 352 per tappi ed archetti).

L’uso dei protettori auricolari personali è obbligatorio quando sono presenti i cartelli che segnalano rispettivamente obbligo di  utilizzare i dispositivi di protezione individuale (rotondo a sfondo blu) e pericolo da rumore (triangolare su sfondo giallo, si vedano le figure).

SCELTA DEI DPI

Per la corretta scelta dei DPI occorre conoscere non solo l’intensità (Leq, dB(A)) ma anche la frequenza del rumore da attenuare. Infatti come l’orecchio ha un  sensibilità differente alle varie frequenze così per ogni DPI i dB attenuati sono differenti. A seconda della frequenza: per esempio un DPI può attenuare notevolmente un rumore di bassa frequenza ma non essere altrettanto efficace per rumori di frequenza più alta.

In letteratura e sui siti web (www.ispesl.it) si possono trovare linee guida e specifici programmi che permettono  di scegliere il DPI più appropriato (incluse caratteristiche specifiche) da usarsi in relazione alla tipologia di attività ed alle caratteristiche del rumore da cui deve proteggere.

Se si utilizzano apparecchiature con un livello di rumore superiore a 90 dB(A) devono essere consegnati ed impiegati i dispositivi di protezione individuale (cuffie).

Tuttavia è possibile, se il lavoratore lo ritiene opportuno, fare uso di cuffie o tappi anche se il livello equivalente di rumore misurato è inferiore a 90 dB, ma  superiore ad 85, ovvero nei casi di uso saltuario di apparecchiature  che superano i valori di rumore di cui sopra.

Obblighi dei lavoratori

In sintesi ogni lavoratore deve:

– Osservare, oltre le norme del D.Lgs. 277/91, le disposizioni e istruzioni impartite dal Datore di Lavoro, dai dirigenti e dai preposti a fini della protezione collettiva ed individuale.

– Segnalare le eventuali deficienze dei DPI e delle attrezzature di lavoro nonché   le eventuali condizioni di pericolo di cui viene a conoscenza, adoperandosi direttamente nell’ambito delle proprie competenze e possibilità per ridurle.

– Usare con cura ed in modo appropriato i DPI predisposti ed assegnati quando ve ne sia l’obbligo e non tentare la riparazione di DPI rotti o consunti.

–  Sottoporsi ai controlli sanitari, ove  previsti dal Medico Competente.

– Non compiere di propria iniziativa operazioni o manovre che possano compromettere la propria ed altrui protezione e sicurezza (quali rimozione di protezioni ad attrezzature o cartellonistica di avvertimento…)

2.   VIBRAZIONI

PREMESSA E DEFINIZIONE

Sotto il termine “Vibrazioni” si indica generalmente uno scuotimento -più o meno accentuato- del corpo o parti di esso, in seguito a uso di specifiche attrezzature.

Gli effetti delle vibrazioni sull’uomo permettono di dividere questa categoria di rischio in due parti:

  •  vibrazioni al sistema mano-braccio, generalmente indotte dall’uso di utensili/strumenti ad impugnatura manuale;

  • vibrazioni al corpo intero, causate soprattutto dall’uso di mezzi di trasporto.

Ognuna delle due categorie genera patologie differenti sull’uomo (vedi “effetti delle vibrazioni”).

Da un punto di vista fisico le vibrazioni sono descritte da vari fattori, ciascuno dei quali contribuisce al rischio:

  • intensità: rappresenta l’ “entità”  della vibrazione;

  • frequenza: così come per il rumore, è il numero di oscillazioni (vibrazioni) al secondo;

  • direzione e verso (lungo i tre assi dello spazio)

  • durata (tempo)

In genere le attività sanitarie espongono ad un rischio vibrazioni minore rispetto l’edilizia,  l’agricoltura, l’estrazione mineraria e la metallurgia; questo rischio è comunque da valutare con attenzione.

La tabella 2 fornisce alcuni esempi di attività soggette a vibrazioni in ambito sanitario.

Tabella 2: attività e vibrazioni

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EFFETTI DELLE VIBRAZIONI

Vibrazioni del Sistema Mano-Braccio: l’esposizione a vibrazioni mano-braccio generate da utensili portatili e/o da manufatti impugnati e lavorati su macchinario fisso è associata ad un aumentato rischio di insorgenza di lesioni vascolari, neurosensitive e muscolo-scheletriche a carico del sistema mano-braccio. L’insieme di tali lesioni è definito Sindrome da Vibrazioni Mano-Braccio.

Le turbe neurosensitive tendono ad essere localizzate alle estremità degli arti superiori, mani e dita soprattutto, talora coinvolgendo il gomito e la spalla. Esse sembrano compromettere la sensibilità vibrotattile particolarmente nei soggetti che usano utensili che generano vibrazioni a media e alta frequenza quali ad es: smerigliatrici, motoseghe e strumenti odontoiatrici.

Le lesioni muscolo-scheletriche sono tutt’ora un argomento dibattuto.  Alcuni studi hanno evidenziato un’aumentata prevalenza di artrosi dei polsi e dei gomiti  limitate però ai lavoratori dei settori dell’edilizia,  dell’industria metalmeccanica e metallurgica esposti a vibrazioni di bassa frequenza e elevata ampiezza generate da utensili a movimento percussorio e percussorio-rotatorio, quali martelli perforatori, martelli da sbancamento, scalpelli e rivettatrici ad alimentazione pneumatica.

Non sembra invece incrementare il rischio di lesioni artrosiche nei lavoratori esposti a vibrazioni di media-alta frequenza prodotte da smerigliatrici o motoseghe.

Vibrazioni del corpo intero: l’esposizione ad elevati livelli di vibrazioni trasmesse a tutto il corpo da macchine e/o veicoli industriali, agricoli, di trasporto pubblico o militari è associata ad un aumentato rischio di insorgenza di disturbi e lesioni a carico del rachide lombare. In alcuni studi è stato anche segnalato che l’esposizione a vibrazioni trasmesse al corpo intero può causare alterazioni del distretto cervico-brachiale, dell’apparato gastroenterico, del sistema venoso periferico, dell’apparato riproduttivo femminile, ed infine del sistema cocleovestibolare.

Sono inoltre state rilevate correlazioni tra esposizione professionale a vibrazioni trasmesse a tutto il corpo e patologia del rachide lombare, mentre l’associazione tra vibrazioni e lesioni ad altri organi o apparati non è stata ancora adeguatamente documentata.

Tuttavia la relazione vibrazioni al corpo intero-alterazioni del rachide lombare non è ancora completamente chiarita poiché la guida di macchine o veicoli comporta non solo l’esposizione a vibrazioni potenzialmente dannose ma anche a fattori di stress ergonomico quali ad es. una prolungata postura assisa o frequenti movimenti di flessione e torsione del rachide. Pertanto, i nei sintomi muscolo-scheletrici e nelle lesioni al rachide lombare negli autisti di macchine o veicoli intervengono fattori di natura sia occupazionale sia extra-occupazionale.

LIVELLI DI RISCHIO

La grandezza fisica usata per descrivere il rischio da vibrazioni è l’accelerazione equivalente ponderata in frequenza, espressa  in m/s 2 , sulle 8 ore di lavoro, in simboli A(8). Per calcolare tale grandezza si fa uso di speciali strumenti detti accelerometri che fissati alla parte del corpo di interesse, misurano il valore quadratico medio dell’accelerazione lungo i 3 assi dello spazio.

Sulla base dei risultati di A(8) una proposta di Direttiva UE sugli agenti fisici (94/C230/03) distingue  livelli di rischio crescente definiti da 4 valori: livello di soglia, livello di azione, valore limite e livello di rischio rilevante. Sebbene la denominazione di livelli sia la stessa, le due tipologie di vibrazioni accennate in premessa hanno diversi valori di A(8), più bassi per le vibrazioni al corpo intero.

– Il livello di soglia rappresenta il livello al di sotto del quale un’esposizione permanente e/o ripetitiva non ha conseguenze negative per la salute del lavoratore esposto.

– Il livello d’azione rappresenta quel valore di esposizione a partire dal quale si devono attuare specifiche misure di tutela per i lavoratori esposti. Tali misure includono la formazione dei lavoratori sul rischio specifico, l’attuazione di interventi mirati alla riduzione del rischio, il controllo sanitario periodico dei lavoratori esposti.

– Il valore limite rappresenta il livello di esposizione il cui superamento è vietato e deve essere prevenuto, in quanto esso comporta  un rischio inaccettabile per un soggetto che vi sia esposto in assenza di dispositivi di protezione. Esposizioni a vibrazioni di livello superiore, oltre il “livello di rischio rilevante” devono essere assolutamente vietate, anche se di brevissima durata ed i macchinari in grado di produrle devono essere idoneamente contrassegnati .

VALUTAZIONE DEL RISCHIO

A differenza di quanto prevede il D.Lgs. 277/91 in relazione all’esposizione lavorativa al rumore, in Italia non esiste ancora una normativa specifica in materia di rischio volta alla tutela dei lavoratori esposti a vibrazioni: ciò spiega anche il fatto che le vibrazioni siano sovente trascurate come categoria di rischio.

D’altra parte, l’obbligo di valutare il rischio e di attuare le appropriate misure di prevenzione-protezione e sorveglianza sanitaria è stabilito in generale per tutti i fattori di rischio dall’art. 4 del  D.Lgs. 626/94, e vale quindi anche per l’esposizione professionale alle vibrazioni.

Si ricorda che è comunque ancora in vigore l’articolo 24 del D.P.R. 303/56 “Rumori e scuotimenti” che testualmente riporta: “Nelle lavorazioni che producono scuotimenti, vibrazioni o rumori dannosi ai lavoratori, devono adottarsi i provvedimenti consigliati dalla tecnica per diminuirne l’intensità”.

Tuttavia l’Italia è tenuta a recepire entro il luglio 2005 le prescrizioni minime specifiche in materia di vibrazioni fissate dalla direttiva comunitaria 2002/44/CE. Tali prescrizioni dovrebbero seguire in larga parte la Direttiva (94/C230/03), con la differenza che saranno sensibilmente abbassati i valori che definiscono il livello di azione ed il valore limite per entrambe le categorie di vibrazioni.

La procedura per la valutazione del rischio è analoga a quella descritta per il rumore, potendosi prevedere una valutazione senza misurazioni ed una con misurazioni e successivo rapporto di valutazione (con eventuale relazione tecnica rilasciata da “personale qualificato”, nel caso si siano svolte misurazioni).

MISURE DI PREVENZIONE E PROTEZIONE

Si distingue per le due categorie di vibrazioni:

Vibrazioni del sistema mano-braccio

Prima di utilizzare i DPI occorre cercare di ridurre il rischio alla fonte; in particolare qualora risulti superato il livello di azione esposizione giornaliera  è d’obbligo attuare le seguenti misure di tutela per i lavoratori esposti:

  • Adozione di sistemi di lavoro ergonomici che consentano di ridurre al minimo la forza di prensione o spinta da applicare all’utensile.

  • Sostituzione dei macchinari che producono elevati livelli di vibrazioni con macchinari che espongano a minori livelli di vibrazioni.

  • Adozione di cicli di lavoro che consentano di alternare periodi di esposizione a vibrazioni a periodi in cui il lavoratore non sia esposto a vibrazioni.

  • Informazione sul rischio da esposizione a vibrazioni e formazione specifica sulle corrette procedure di lavoro ai fini della prevenzione e riduzione del rischio da esposizione a vibrazioni mano-braccio.

  • Impiego di DPI (guanti antivibranti).

  • Effettuazione di controlli sanitari preventivi e periodici da parte del medico competente.

Vibrazioni al corpo intero

Analogamente alla tipologia precedente, tra le misure di prioritaria importanza occorre:

• pianificare una regolare manutenzione dei macchinari, con particolare riguardo alle sospensioni, ai sedili ed al posto di guida degli automezzi;

• identificare le condizioni operative o i veicoli che espongono ai più alti livelli di vibrazioni ed organizzare laddove possibile turni di lavoro tra operatori e conducenti idonei a ridurre le esposizioni individuali;

• pianificare laddove possibile i percorsi di lavoro scegliendo quelli meno accidentati.

– Sorveglianza sanitaria con esami di routine;

– Informazione dei lavoratori potenzialmente esposti a tali livelli e formazione ai fini dell’applicazione di idonee misure di tutela.

DPI (DISPOSITIVI DI PROTEZIONE INDIVIDUALE)

I più diffusi sono i DPI per le vibrazioni al sistema mano-braccio i cosiddetti guanti “antivibranti”, certificati secondo la norma europea armonizzata EN ISO 10819  (1996) (ricordiamo ancora che i DPI devono riportare la marcatura CE ed essere corredati di nota illustrativa sull’uso). Oltre ai benefici in termini di protezione delle mani dai rischi meccanici (abrasioni, tagli), dalle temperature estreme, dai rischi chimici e dall’umidità, i questi guanti possono ridurre la trasmissione delle vibrazioni alle mani e quindi assumere il ruolo di dispositivi di protezione individuale (DPI) in relazione al rischio vibrazioni.

3. GLI  ULTRASUONI

Suoni e ultrasuoni.

Come ricorda già la parola stessa, gli ultrasuoni sono onde meccaniche (di pressione) analoghe al suono (vedi) ma di frequenza superiore alle onde sonore che il sistema uditivo è in grado di percepire. Infatti gli ultrasuoni utilizzati in campo medico, per es. l’ecografia e la flussimetria doppler, hanno frequenze che variano da 2 a 20 MHz (20000000 Hz) (si confronti questo valore con 20-20000 Hz del suono udibile) e si propagano nei tessuti biologici analogamente al  suono nell’aria.  La velocità di propagazione nel tessuto biologico è però molto più elevata di quella del suono nell’aria e dipende dalla natura del mezzo stesso e da  altri fattori.

Come già per il suono (ed il rumore), gli ultrasuoni sono definiti da due grandezze fisiche fondamentali: l’intensità e la frequenza (vedi glossario).

Tuttavia per gli ultrasuoni, a differenza di quanto accade per il rumore e per le vibrazioni, non sono ancora state introdotte dalla normativa delle grandezze misurabili che tengano conto dell’effetto sulla salute umana di questi, per cui allo stato dell’arte ci si deve affidare solamente ad una caratterizzazione fisica del problema, basata sulla conoscenza della frequenza e dell’intensità della sorgente.

Luoghi a rischio:

Diversamente dal problema rumore che può sussistere in attività anche molto diverse tra loro, gli ultrasuoni possono trovarsi solamente in alcune attività sanitarie specialistiche, laddove siano presenti macchine in grado di generarli: nella diagnostica con immagini (ecografia) che consente di ottenere informazioni morfologiche dei tessuti (real time in bianco e nero) o funzionali relative alle velocità dei flussi sanguigni (Doppler) ed in altre applicazioni quali l’ipertermia, la litotrissia, la fisioterapia e applicazioni chirurgiche

Le applicazioni terapeutiche cui se ne dà cenno nel seguito sono quelle che espongono ad un maggiore rischio anche l’operatore.

LITOTRISSIA

Fino a pochi anni orsono l’unico metodo per eliminare i calcoli renali era costituito dall’intervento chirurgico, attualmente è invece entrata a fare parte della comune pratica clinica una tecnica alternativa basata sull’eliminazione delle concrezioni solide per mezzo di onde d’urto detta litotrissia, che si basa sul ricorso ad onde d’urto meccaniche generate all’esterno dei corpo e focalizzare sul calcolo.  Un litotritore è in generale costituito da una sorgente di onde meccaniche di elevata intensità, di un mezzo entro cui si propagano le onde d’urto e di opportuni metodi di localizzazione delle stesse.

Quando un’onda meccanica giunge su un materiale, essa provoca compressioni e trazioni interne che possono essere sufficienti a disgregarlo.

FISIOTERAPIA

In fisioterapia vengono impiegati ultrasuoni con frequenze di pochi MHz e intensità dell’ordine di 3 W/cm2.  Gli effetti che procurano un beneficio al paziente sono il calore, la stimolazione meccanica e        l’analgesia.  Il calore è generato dall’assorbimento nel tessuto dell’energia dell’onda ultrasonora e, in una tipica applicazione, viene prodotto un aumento di temperatura di qualche grado Kelvin.  Tuttavia, nel caso si tratti di una interfaccia di separazione tra tessuto molle e osso, l’assorbimento di energia è particolarmente rapido e l’aumento di temperatura che si ottiene può essere molto elevato ed addirittura dannoso.

EFFETTI BIOLOGICI

Gli effetti biologici degli ultrasuoni sono stati studiati soprattutto sui pazienti, poiché è su di essi che viene indirizzato il fascio. Riguardo gli operatori (lavoratori) non esistono ancora in letteratura studi approfonditi .

Pertanto gli effetti biologici che seguono coinvolgono in misura molto maggiore i pazienti.

Gli ultrasuoni determinano diversi effetti biologici nei tessuti che attraversano, tra i più comuni vi sono:

1. effetto termico
Quando gli ultrasuoni si propagano in un mezzo l’ampiezza dell’onda acustica si riduce progressivamente, cedendo parte della sua energia sotto forma di calore. Questo fenomeno, denominato effetto termico, dipende dalle caratteristiche del fascio ultrasonoro e da quelle del tessuto attraversato.
Sono da studiare alcune conseguenze dell’effetto termico relative al  feto, soprattutto nelle applicazioni Doppler. L’esposizione prolungata a impulsi prolungati ed impulsi ad alta frequenza possono provocare un innalzamento della temperatura significativo, specialmente a livello dell’interfaccia tra tessuti a differente impedenza acustica (es. osso/tessuti molli). L’aumento della temperatura embrionale o fetale in situ eccedente di 1.5°C le condizioni fisiologiche (37°C) è considerata azzardata e potenzialmente rischiosa.

2. effetto meccanico
Il passaggio dell’onda sonora in un tessuto determina l’oscillazione delle particelle che lo compongono alla stessa accelerazione e velocità del fascio ultrasonico. Le variazioni di pressione così prodotte generano effetti meccanici con possibile alterazioni della permeabilità delle membrane cellulari e scissione di molecole complesse (es. fibre collagene) nei tessuti attraversati.

3. effetto di cavitazione
Il fenomeno di cavitazione acustica consiste nella formazione di microbolle gassose nei liquidi attraversati dalle onde ultrasoniche che contengono gas disciolti. Le bolle gassose, generando alte pressioni, possono provocare danni ai tessuti. La possibilità di dare o meno origine a questo processo dipende dalle caratteristiche del tessuto e, in modo inversamente proporzionale, dalla frequenza ultrasonica.

Tutti gli effetti comunque sono proporzionali alla dose somministrata e quindi, in ultima analisi. sono proporzionali al prodotto dell’intensità per il tempo d’irraggiamento.

Istituzioni come la Food and Drug Administration (FDA), sia l’American Institute of Ultrasound in Medicina (AIUM), sia il National Council on Radiation Protection and Measurements (NCRP) sia la World Federation of Ultrasound in Medicina and Biology (WFUMB) hanno stabilito che valori di lspta  , intensità di picco spaziale e media temporale, al di sotto di 100mW/cm2, escludendo la possibilità di cavitazione, rendono gli altri effetti biologici non dannosi anche per una esposizione prolungata nel tempo.

SINTESI OPERATIVA:

Rischio rumore:

a)     Definizione delle grandezze fisiche che descrivono un fenomeno acustico. Differenze tra suono e rumore.

b)     Definizione delle grandezze operative che descrivono il suono e il rumore: il decibel, il LEQ

c)      Passaggio dal fenomeno acustico in sé (LEQ) alla sensazione uditiva ed al livello personale equivalente (LEP) per ogni lavoratore

d)     Identificazione e quantificazione in rumore delle principali sorgenti di rumore in ambito lavorativo (sanitario)

e)     Effetti del rumore sulla salute dell’uomo: principali patologie (ipoacusie…)

f)       Valutazione del rischio rumore: legislazione vigente in materia

g)     Principali provvedimenti di prevenzione protezione dal rischio rumore

h)     Uso e caratterizzazione dei DPI

Rischio vibrazioni:

a)   Definizione delle grandezze fisiche ed operative che descrivono le vibrazioni.

b)     Identificazione e quantificazione  in vibrazioni di alcune attività a rischio in ambito lavorativo (sanitario)

c)      Effetti delle vibrazioni sulla salute dell’uomo: principali patologie in relazione alle due tipologie di vibrazioni (mano-braccio e corpo intero)

d)     Valutazione del rischio vibrazioni: cenni alla legislazione comunitaria in materia

e)     Principali provvedimenti di prevenzione protezione dal rischio vibrazioni

Rischio ultrasuoni:

a)     Definizione delle grandezze fisiche che descrivono un fenomeno acustico. Differenze tra suono e ultrasuono.

b)     Identificazione dei luoghi e descrizione delle sorgenti di ultrasuoni in ambito sanitario

c)      Rischio per il paziente e per il lavoratore

Principali effetti degli ultrasuoni sulla salute dell’uomo: effetti termici, meccanici, cavitazione sul paziente

Norme Tecniche

UNI 7545/22 – segni grafici per segnali di pericolo: rumore.

UNI 9432 – determinazione del livello di esposizione personale al rumore negli ambienti di lavoro.

UNI 10163 – acustica: cabina per personale in ambiente di lavoro; misurazioni della perdita per trasmissione sonora; metodo di controllo.

UNI En 24869/1 – acustica, protettori auricolari, metodo soggettivo per la misura dell’attenuazione sonora

Norma Italiana CEI 29 – Classificazione CEI 29 – CT 29/87

Vocabolario di elettroacustica

Norma Italiana CEI 62-23 – Classificazione CEI 62-23 – CT 62

Apparecchi elettromedicali

Norme particolari per la sicurezza delle apparecchiature di terapia ad ultrasuoni

Norma Italiana CEI EN 61 223-2-5 – Classificazione CEI 62-58 –     CT 62

Prove di valutazione e di routine nei reparti di produzione di immagini mediche

Parte 2-5: Prove di costanza – Dispositivi per la visualizzazione delle immagini

Norma Italiana CEI EN 61 206 – Classificazione CEI 87-1 – CT 29187

Ultrasuoni, Sistemi a effetto Doppler a onda continua, Metodi di prova

GLOSSARIO

Tono: è un’oscillazione ritmica regolare e sempre identica di una determinata struttura molecolare. I diapason sono strumenti che producono un tono puro (una sola frequenza). In natura sono scarse sono le sorgenti di toni puri. Gli elementi caratteristici di un tono sono la sua altezza e la sua intensità.
L’altezza di un tono dipende dalla frequenza.
Frequenza: in un suono o in una vibrazione è il  numero di oscillazioni o vibrazioni complete nell’unità di tempo (secondo); è espressa in hertz (Hz) o in cicli per secondo (cps).
L’orecchio umano può udire frequenze tra 20 e 20000 Hz ( le frequenze tra 125 e 2500 Hz sono quelle che interessano particolarmente la comprensione del linguaggio parlato ). La frequenza corrispondente a 440 Hz (tono puro) è usata spesso nei diapason e corrisponde alla nota “la” maggiore. Sovente sono utilizzati multipli dell’hertz (kHz, kilohertz = 1000 Hz;  MHz, megahertz=1000000Hz;  GHz, gigahertz…) soprattutto per  caratterizzare le onde elettromagnetiche e gli ultrasuoni.
Intensità:  è  la quantità di energia trasportata dall’onda sonora per unità di superficie perpendicolare alla direzione di propagazione.
Si esprime in watt/m 2 o in watt/cm 2.

Pascal: è l’unità di misura della pressione nel sistema internazionale. In termini numerici 1 Pascal corrisponde alla pressione che esercita una forza di 1 Newton (corrispondente a circa 100 grammi) su 1 metro quadrato di superficie. Nella pratica comune è abitudine dare la pressione in termini di atmosfere o millibar: si tenga conto che la pressione atmosferica media al livello del mare corrisponde a 101300 Pascal e si confronti questo valore con quello dovuto al suono (compressioni che variano da 0.00002 a 100 Pa).

Rumore: (si veda anche il capitolo1) sono varie le definizioni che si possono dare, in generale si tenga presente che:

– dal punto di vista fisico il rumore è una mescolanza non razionale di suoni di frequenza e intensità diverse;

– dal punto di vista psicologico il rumore è come:

·         qualsiasi suono non desiderato;

·         fenomeno acustico producente una sensazione uditiva considerata sgradevole.

Potenza: questa grandezza fisica è riferita sempre ad una sorgente (di rumore, di ultrasuoni, ecc…) e  ne caratterizza l’energia che essa emette nell’unità di tempo (sotto forma di onda di pressione, nel nostro caso). Si esprime in Watt (W=Joule/sec) . Per esempio, dire che una sorgente emette una potenza di 10 W significa dire che in 1 secondo si ha l’emissione di 10 Joule di energia dalla sorgente, emessi sotto forma di onda di pressione.

Doppler, effetto: è un effetto fisico per cui un’onda (sonora nel nostro caso) emessa o riflessa da una sorgente viene percepita a frequenza diversa (più alta o più bassa) da un osservatore (o strumento idoneo a rilevarla) a seconda che questo si avvicini o si allontani da questa. Per richiamare un esempio classico è l’effetto per cui il suono di una sirena di un’ambulanza viene percepito più alto quando l’ambulanza si avvicina  a noi e più grave quando se ne allontana. Esiste una relazione matematica tra il cambiamento di frequenza del suono  percepito e la velocità relativa della sorgente rispetto all’osservatore: questa relazione permette di ricavare , nota la frequenza rilevata, la velocità della sorgente che emette il segnale e se questa sorgente si sta avvicinando o allontanando dall’osservatore. Notevole applicazione si ha in medicina con la flussimetria doppler, che permette di ricavare velocità e scorrimento del sangue nei vasi usando proprio il sangue come sorgente che riflette gli ultrasuoni generati da una sonda opportuna

http://www.ausl.vda.it/esterni/dipprevenzione/rum_vibra_ultra_rosso.htm

6 thoughts on “RUMORE VIBRAZIONE E ULTRASUONI

  1. scusa scordavo una cosa io ho il sospetto di averli dentro di me sarà incredibile ma non trovo il modo per scoprirlo
    se solo hai qualche consiglio
    grazie irma

  2. Ciao ho rispolverato una lezione scolastica grazie ma se io avessi un microchip in corpo magari anche in un dente puo’ simulare il suono e trasmetterlo all’orecchio oppure una tacchina metallica microscopica puo’ fare da ricettore e il suono rimbomba

    • Nel cuore della rete di granelli di polvere intelligente si trova un software rivoluzionario. Ogni granello ha il suo sistema operativo simile al software Windows installato sulla maggior parte dei computer, o a Unix, che gira su molti server della Rete, ma il sistema operativo della polvere intelligente funziona su microprocessori che hanno bisogno davvero di una memoria esigua. Se l’ultima versione di Windows contiene oltre 100 megabyte di memoria, il sistema operativo della polvere intelligente usufruisce di appena 8 kilobyte. leggi questo articolo di Tanker Enemy troverai molte risposte
      http://www.tankerenemy.com/2013/04/smart-dust-una-griglia-di-controllo.html#.UzCnm6h5NxA
      siamo circondati da quelle che tu chiami tacche metalliche microscopiche in gergo chiamate “smart dust”

      • grazie
        vado subito a vedere, ma sapessi che sono vecchietta e che ho regnato in una beata ignoranza fino a quattro anni fa so solo come si coltiva un orto vedi te …

        sono solo felice almeno di capire … pensa le risate che si sono fatti i miei B……i io ho parlato di sospetto microcip da una sistematicità e mia nipote mi ha chiesto chi mi credevo di essere e stava riunendo la famiglia per farmi vedere da uno specialista …. . vedi ancora te ….ma non importa
        grazie per suggerimento
        irma

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