Mekanik Titreşimin İnsan Vücuduna Etkileri

Smederevac/iStockphoto.com

Titreşim Nedir? Nerelerde Karşımıza Çıkar?

Titreşimi günlük hayatımızda sürekli hissettiğimiz bir enerji aktarımı olarak düşünebiliriz. Ulaşım araçlarından evimizdeki elektrikli ev aletlerine, alışveriş merkezlerindeki masaj koltuklarından fabrikalarda kullanılan makinelere kadar pek çok yerde titreşimle karşılaşıyoruz. Titreşimler her zaman zararlı ve engellenmesi gereken türden olmayabilir. Mesela masaj koltuğuna oturduğumuzda maruz kaldığımız titreşim, kaslarımızı gevşetip bizi rahatlatır. Ya da sabah öğütücüden çektiğimiz kahvenin hissettirdiği tazelik yine kahve öğütücüsünün ürettiği mekanik titreşim sayesinde olur.

Ancak işin bir de riskli yönü var. Bir makine parçası uzun süre düşük veya yüksek frekanstaki titreşimlere maruz kaldığında zamanla mikro ya da makro hasarlar oluşabiliyor. Bu da makinelerin arızalanıp işlerin aksamasına dolayısıyla günlük hayatın sekteye uğramasına yol açabiliyor.

Peki ya aynı durum insan vücudu için de geçerliyse? Düşük ya da yüksek frekanslı titreşimlere uzun süre maruz kalan bir insanın, ilerleyen yıllarda hiç tahmin etmediğimiz sağlık sorunlarıyla karşı karşıya kalabileceğini biliyor muydunuz?

İşte bu nedenle titreşimin etkileri, İş Sağlığı ve Güvenliği (İSG) alanında önemli bir inceleme konusu. Özellikle inşaat, ulaştırma veya ağır sanayi gibi zorlu işlerde çalışan kişiler her gün bu titreşimlere maruz kalabiliyor. Akademik çalışmalar da bize gösteriyor ki uzun süreli titreşime maruz kalmak hem konforu hem de insan sağlığını ciddi şekilde etkiliyor. Tasarımcılar ve üreticiler içinse bu bulgular, makineleri daha güvenli ve kullanıcı dostu hâle getirmek adına yol gösterici oluyor.

Hem makineler hem de insanlar üzerindeki titreşim etkilerini anlamak için önce bu olguyu iyi kavramamız gerekiyor. Ardından titreşimin hangi yollarla vücudumuza iletildiğini, hangi sorunlara yol açtığını doğru analiz etmek şart. Şimdi gelin titreşimin iletim yollarına ve insan vücudu üzerindeki etkilerine birlikte göz atalım.

Titreşim İnsan Vücuduna Nasıl Ulaşır?

Titreşim dediğimiz şey aslında çok basit: Titreşim, bir cismin, denge noktası etrafında, kuvvetin yön değiştirmesi sonucunda ortaya çıkan salınımlı harekettir. Yani periyodik hareket. Bunu sadece makinelerde değil, günlük hayatımızın her köşesinde görebiliriz. Kalbimizin atışı, yaz gecelerinde ağustos böceklerinden gelen o ince ses ya da bir makine parçasının çalışırken çıkardığı ses… Bunların hepsi titreşim için verebileceğimiz örnekler. Motorlar, fanlar ya da bilgisayarlardaki dönen parçalar da titreşimin en bilinen kaynakları arasında.

Motorlu araçların kullanımında titreşime maruz kalınması ise biraz daha farklı bir olgu. Hareket hâlindeyken yoldaki tüm pürüzlerin etkileri, zeminden sürücü koltuğuna kadar ulaşıyor ve vücudumuzun temas ettiği her noktaya titreşim olarak yansıyor. Bu titreşimler sadece sürüş konforunu etkilemekle kalmıyor, aynı zamanda insan sağlığı üzerinde önemli sonuçlar da doğurabiliyor. İşte tam da bu nedenle motorlu araçlar veya makineler tasarlanırken titreşim etkisi mutlaka hesaba katılıyor ve çeşitli yöntemlerle kontrol altına alınmaya çalışılıyor.

Tüm Vücut ve El-kol Titreşimleri

Titreşimleri vücudumuz üzerindeki etkileri üzerinden yani içinde bulunduğumuz ortama ya da kullandığımız araca göre ikiye ayırabiliriz: tüm vücut titreşimi (WBV) ve el–kol titreşimi (HAV). Bu iki titreşim türü farklı kaynaklardan çıkar ve vücudumuzun farklı bölgelerini etkiler. Bunlar da farklı rahatsızlıklara yol açabilir.

Tüm vücut titreşimini ele alalım. Bu titreşimler, operatörlerde, iş makinesi veya araç kullananlarda sıklıkla görülür. Okula, işe veya bir seyahate çıktığımızda sıklıkla karşı karşıya kaldığımız bir durum: Bulunduğumuz araç bir kasise girer ya da bozuk bir yolda ilerler. O esnada hissettiğimiz sarsıntı aslında tüm vücut titreşimidir. Bu titreşim koltuğumuzdan ve ayaklarımızdan başlayarak tüm bedenimize yayılır. Genellikle düşük frekansta ama şiddetli bir etki yaratır. Bu titreşimler genellikle 1–80 Hertz (Hz), en çok da 1–20 Hz aralığında görülür.

Anton Novikov/iStockphoto.com

El-kol titreşimi (HAV) ise adından da anlaşılacağı gibi daha çok elleri ve kolları etkiler. En sık da elektrikli el aleti kullanımında ya da direksiyon başında titreşimlerin direksiyon üzerinden iletilmesiyle ortaya çıkar. Bu durum, İş Sağlığı ve Güvenliği (İSG) açısından da önemli bir konudur. Özellikle inşaat, ulaşım ve ağır işlerde çalışan kişiler bu titreşimlere sık sık maruz kalır. HAV titreşimleri genellikle 6,3–1250 Hz aralığında ölçülür. El-kol titreşimi, tüm vücut titreşimlerine göre çok daha yüksek frekanslarda olabilir.

Titreşimlerin insan vücuduna etkisi, vücudun temas noktalarında başlar. Titreşim, temas noktalarından vücuda yayılır ve kişinin biyodinamik özelliklerini etkiler. Yani sadece sağlığı değil, vücudun duruşunu ve çevresel faktörlere verdiği tepkileri de değiştirir. Üstelik ölçülmesi kolay olmayan, karmaşık bir etkiler zinciri söz konusu. Uzun vadede ise daha ciddi bir tabloyla karşılaşıyoruz: Hem tüm vücut titreşimine hem de el-kol titreşimine maruz kalan kişiler, zamanla önemli sağlık sorunlarıyla karşı karşıya kalabiliyor.

Robert Helebrant/iStockphoto.com

Titreşimin İnsan Sağlığı Üzerindeki Etkileri

Seyahatlerde en çok duyduğumuz kelimelerden birini hatırlayalım. Çoğu zaman aynı şikâyet dile gelir: “Yoruldum.” Peki yaşanan yorgunluğun asıl sebebinin titreşim olabileceğini hiç düşündünüz mü? Araç kullanırken vücudumuz, biz fark etmeden sürekli titreşime maruz kalır. Bu titreşimler sadece fiziksel değil, zihinsel yorgunluğu da beraberinde getirir. Sonuç mu? Önce uyuşukluk, ardından da yoğun bir yorgunluk hissi… İşte bu yüzden uzun yolculuklardan sonra kendimizi hem bedenen hem de zihnen tükenmiş hissederiz. Bilimsel araştırmalar, düşük frekanslı tüm vücut titreşimlerinin (WBV), özellikle de 4–10 Hz aralığındaki titreşimlerin uyuşukluk hissini tetikleyen en önemli etkenlerden biri olduğunu gösteriyor. Ve bu durum, sadece konforumuzu değil, aynı zamanda trafik güvenliğini de doğrudan etkileyebiliyor. Çünkü artan yorgunluk, dikkatsizliğe ve kazalara davetiye çıkarıyor.

Tüm vücut titreşimine (WBV) uzun süre maruz kalmanın en bilinen sonuçlarından biri, omurgayı etkileyen kas-iskelet problemleridir. Bu durum, önce basit bel ağrılarıyla kendini gösterir fakat zamanla daha ciddi sorunlara dönüşebilir. Hatta bel fıtığı gibi hayat kalitesini doğrudan etkileyen sağlık problemleriyle karşılaşmak işten bile değildir.

Wildpixel/iStockphoto.com

Başta inşaat olmak üzere ağır işlerde çalışan kişiler, el-kol titreşimine (HAV) sık sık maruz kalıyor. Bu titreşimler zamanla parmaklarda ve ellerde kendini belirti göstermeye başlıyor. İğne batması hissi, karıncalanma, uyuşma, his kaybı ve el becerisinin azalması en sık görülen belirtiler arasında. Daha ileri aşamalarda ise kalıcı eklem ağrıları ve kas güçsüzlüğü ortaya çıkabiliyor.

Titreşime uzun süre maruz kalmak, “beyaz parmak” olarak bilinen ciddi bir sağlık sorununa da yol açabiliyor. Parmaklarda dolaşım bozukluğu ile ortaya çıkan bu durum, çalışanların yaşam kalitesini düşürüyor.

Ayrıca bazı epidemiyolojik çalışmalar, düşük frekanslı titreşimlere mesleki olarak maruz kalmanın doğrudan fizyolojik etkileri olabildiğini gösteriyor. Görme keskinliğini azaltan retina kayması, saptanan bulgulara verilebilecek örneklerden biri.

Titreşimin insan sağlığı üzerindeki uzun vadeli etkileri konusunda farkındalık kazanmak, çeşitli araçları kullanan çalışanlar ve bireysel kullanıcılar için büyük önem taşıyor. Bu etkileri önlemek ya da en aza indirmek ise doğru mühendislik tasarımları, düzenli kontrol ve bakım uygulamaları ve mekanik ve ergonomik iyileştirmelerle mümkün. Bizler de birer araç ve makine kullanıcısı olarak İş Sağlığı ve Güvenliği (İSG) kurallarına dikkat edip gelecekte oluşabilecek ciddi sağlık sorunlarının önüne geçebiliriz.

Unutmayalım, asıl tehlike titreşimde değil, önlem almamaktadır.

Sözlük:

Epidemiyolojik: Epidemiyoloji ile ilgili; hastalıkların toplumdaki dağılımını, sıklığını, nedenlerini ve bu hastalıkların kontrolüne ilişkin yöntemleri inceleyen bilim dalına ait

Frekans (Hz): Saniyedeki titreşim sayısı

İş Sağlığı ve Güvenliği: Kişilerin çalışma ortamında karşılaştıkları sağlık ve güvenlik risklerini önlemek, çalışma koşullarını iyileştirmek ve iş kazaları ile meslek hastalıklarını azaltmak amacıyla gerekli yöntemleri inceleyen bilim dalı

Kaynaklar:

• https://isolator.com/vibration-risks-to-the-human-body/   
• https://www.mdpi.com/1424-8220/23/24/9677
• https://blog.polytechinc.com/shock-vibration-isolation-101-everything-you-need-to-know/
• Roseiro, L., Neto, M., Amaro, A., Alcobia, C., & Paulino, M. (2016). Hand-arm and whole-body vibrations induced in cross motorcycle and bicycle drivers. International Journal of Industrial Ergonomics, 56, 150–160. https://doi.org/10.1016/j.ergon.2016.10.008
• Bhuiyan, M. H., Fard, M., & Robinson, S. R. (2022). Effects of whole-body vibration on driver drowsiness: A review. Journal of Safety Research, 81, 175–189. https://doi.org/10.1016/j.jsr.2022.02.009
• Singh, K. J., Palei, S. K., & Karmakar, N. C. (2023). Role of contributing factors on health risks of whole-body vibration exposure of heavy equipment and vehicle operators: A critical review. Journal of Vibration and Control, 30(11–12), 2338–2355. https://doi.org/10.1177/10775463231185627
• Coyte, J. L., Stirling, D., Du, H., & Ros, M. (2015). Seated Whole-Body Vibration Analysis, Technologies, and Modeling: A survey. IEEE Transactions on Systems Man and Cybernetics Systems, 46(6), 725–739. https://doi.org/10.1109/tsmc.2015.2458964
• Forouharmajd, F., Yadegari, M., Ahmadvand, M., Forouharmajd, F., & Pourabdian, S. (2017). Hand-arm Vibration Effects on Performance, Tactile Acuity, and Temperature of Hand. Journal of medical signals and sensors, 7(4), 252–260.

Yazar Hakkında:

Muhammed Emin Kula

Makine Mühendisi