COSA SONO LE VIBRAZIONI MECCANICHE CHE CI INTERESSANO?

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1 Seminario VIBRAZIONI MECCANICHE AL SISTEMA MANO-BRACCIO Venerdì 29 maggio 2014 Prof. Enrico Marchetti - INAIL /Sapienza e.marchetti@inail.it - enrico2.marchetti@uniroma1.it

2 COSA SONO LE VIBRAZIONI MECCANICHE CHE CI INTERESSANO?

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4 DEFINIZIONI (D. Lgs. 81/08) MANO BRACCIO vibrazioni trasmesse al sistema mano- braccio: le vibrazioni meccaniche che, se trasmesse al sistema mano-braccio nell'uomo, comportano un rischio per la salute e la sicurezza dei lavoratori, in particolare disturbi vascolari, osteoarticolari, neurologici o muscolari

5 CORPO INTERO vibrazioni trasmesse al corpo intero: le vibrazioni meccaniche che, se trasmesse al corpo intero, comportano rischi per la salute e la sicurezza dei lavoratori, in particolare lombalgie e traumi del rachide

6 LIMITI Per le vibrazioni trasmesse al sistema mano-braccio il valore limite di esposizione giornaliero, normalizzato a un periodo di riferimento di 8 ore, e' fissato a 5 m/s 2 ; il valore d'azione giornaliero, sempre normalizzato a 8 ore, che fa scattare l'azione e' fissato a 2,5 m/s 2. Per brevi periodi si può arrivare a 20 m/s 2.

7 EFFETTI VASCOLARI DA VIBRAZIONI

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10 EFFETTI OSTEORTICOLARI DA VIBRAZIONI

11 EFFETTI NEUROLOGICI DA VIBRAZIONI

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13 OSCILLAZIONI LIBERE FREQUENZA DI VIBRAZIONE PROPRIA

14 g f = 4π 2 L f = k m

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16 OSCILLAZIONI SMORZATE MEZZO SMORZANTE: ARIA (ad esempio)

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18 Per evitare che il moto si arresti per attrito c è un solo modo.

19 Con la sua schematizzazione fisica

20 Adesso abbiamo due frequenze: quella propria del moto armonico (f 0 ) e quella di spinta f (oscillazione forzata). SE LE DUE FREQUENZE SONO UGUALI SI HA UNA RISONANZA!!!

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23 Modello del corpo umano

24 Modello semplice mano-braccio È buono o cattivo? Nel senso: funziona per prevedere cosa succede?

25 Sì e no. Funziona come prima approssimazione Contrazione muscolare

26 K variabile (per effetto della contrazione)

27 THE MODEL APPLIED ω n = k M eq = Ω 1 Ω 2 Ω Ω 2 1 ζ = 1 2ω n c = 2M ω ζ eq n

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29 Variation in time of dissipated power for each frequency male female frequency (Hz) 350 ALL SUBJECTS (MDF slopes)norm [%/sec] ext flex Frequency [Hz]

30 Modello semplificato della colonna vertebrale sottoposta a vibrazioni verticali

31 Modello semplificato della colonna vertebrale sottoposta a vibrazioni verticali ed orizzontali

32 Cosa contribuisce al controllo della contrazione del muscolo e come si modula? Quindi, in definitiva, cosa modifica il valore di k?

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35 Oltre al meccanismo volontario ci sono quelli riflessi

36 Le vibrazioni meccaniche instaurano un meccanismo riflesso che viene denominato TVR: Tonic Vibration Reflex

37 Muscolarmente ci sono differenze tra uomo e donna?

38 Sì! 1.2 k/k_0 y = x y = x male female Lineare (female) Lineare (male) time

39 1.1 omega/omega_0 y = x y = x male female Lineare (female) Lineare (male) time

40 Effetto allenante o danno? Detto in altro modo: cosa succede sia nel muscolo che nelle altre parti del corpo? Se la frequenza della vibrazione esterna è prossima a quella di risonanza ( 33 Hz) c è un effetto di sollecitazione senza carico del muscolo, che può avere effetti simili all elettrostimolazione. Altrimenti non serve a niente.

41 E gli effetti dalle altre parti del corpo possono essere anche gravi...

42 Misura della trasmissibilità del gomito

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44 Grazie per la vostra cortese attenzione