Биологическое действие звуков и шумов


Эксперименты, проводившиеся медиками и физиками еще в 40-х гг. XX в., показали, что пребывание человека около 6-10 ч в звуконепроницаемой камере отрицательно сказывается на его двигательной реакции, памяти и самочувствии.
Увеличение времени пребывания в камере приводило к серьезным изменениям, требовавшим лечения. Медиками также установлено, что каждый лишний децибел сверх нормы снижает производительность труда, увеличивает риск потери слуха и способствует возникновению сердечно-сосудистых заболеваний. Работая в течение длительного времени при шуме, превышающем 90-100 дБ, человек начинает терять слух, а дети, живущие в шумных районах и занимающиеся в классах с окнами на шумные улицы, менее дисциплинированны. Вредным может оказаться даже неслышимый человеком звук.
Обычно человек слышит звуки в определенных пределах, ограниченных порогом слышимости (около 0 дБ) и болевым порогом (120 дБ). Инфразвуки обладают усыпляющим эффектом, что особенно опасно для водителей и пассажиров автомобилей и поездов. С некоторого времени в большинстве стран, имеющих протяженные железные дороги, в кабинах локомотивов устанавливаются устройства, стимулирующие бодрствование машиниста (их называют «антисон»).
Звуки высокой частоты возбуждают человека и могут быть опасными (табл. 11).
Звук, издаваемый сиреной с частотой свыше 100 кГц, губителен для мелких животных и различных насекомых. Ультразвук используется в медицине для разрушения камней в почках, стерилизации оборудования: он способен убивать микроорганизмы и приостанавливать их развитие. Губительно действуют звуки низких и высоких частот на зароды-

шей рыб в икринках и мальков. В связи с этим наложен запрет на движение маломерных судов (катеров, лодок с навесным двигателем) по рекам и озерам в период нереста.
Таблица 11
ЧАСТОТЫ КОЛЕБАНИЙ, ОПАСНЫЕ ДЛЯ ЖИВЫХ ОРГАНИЗМОВ

Частота, Гц

Отрицательный эффект

0,02
0,6
1-3 (дельта-ритм мозга) 5-7 (тета-ритм мозга) ... 8-12 (альфа-ритм мозга) 5-17 (бета-ритм мозга) 40-70
1000-12 000

Замедление ответной реакции Стойкое психическое торможение Стресс
Стресс, умственное утомление Эмоциональное возбуждение Усиление стресса, умственное утомление Ухудшение процессов обмена, беспокойство Снижение слуха

Шумы, в особенности техногенного происхождения, вредно воздействуют на организм человека. Это вредное действие проявляется в специфическом поражении слухового аппарата и неспецифических изменениях других органов и систем человека. В медицине существует термин «шумовая болезнь», сопровождаемая гипертонией, гипотонией и другими расстройствами. При воздействии на человека шумов имеют значение их уровень, характер, спектральный состав, продолжительность действия и индивидуальная чувствительность. При продолжительном воздействии интенсивных шумов могут быть вызваны значительные расстройства деятельности нервной и эндокринной систем, сосудистого тонуса, желудочно-кишечного тракта, прогрессирующая тугоухость, обусловленная невритом преддверноулиткового нерва. При профессиональной тугоухости, как правило, происходит нарушение восприятия частот в диапазоне от 4000 до 8000 Гц. Неспецифическое действие шума иногда проявляется раньше, чем поражение слуха, в форме астении, невротических реакций, нарушения функций вегетативной нервной системы. Вредное действие шумов проявляется также в нарушении функций вестибулярного аппарата, резком снижении производительности труда.
Установлена прямая зависимость между числом нервных заболеваний и возрастающим уровнем городского шума. Вредное действие на человека оказывает инфразвук, который воспринимается слуховой и тактильной чувствительностью. При уровне звукового давления более 100 дБ на частотах 2-5 Гц происходит осязаемое движение барабанных перепонок, головная боль, затрудненное глотание.
При повышении уровня до 125-137 дБ на указанных частотах могут возникать вибрация грудной клетки, летаргия, чувство «падения».
Установлено, что инфразвук с частотами 15-20 Гц вызывает чувство страха. Инфразвук неблагоприятно действует на вестибулярный аппарат и приводит к уменьшению слуховой чувствительности.
Учитывая большую длину волны инфразвуковых колебаний, отрицательное воздействие их на организм человека проявляется на значительных расстояниях от источника. Инфразвук мы не слышим, но можем его ощущать. Иногда в троллейбусе компрессор воздушного тормоза начинает работать ненормально, и пассажиры, хотя и не слышат звук, ощущают боль в ушах. Компрессор издает инфразвук. Обычно инфразвук содержит обертоны, которые мы можем слышать. Например, в грохоте грома основная масса звуковой энергии сосредоточена в инф- развуковой области, мы же слышим в громе только обертоны, более высокие, чем инфразвук.
Производственный и бытовой шум вызывает усталость, раздражение, снижает трудоспособность, сосредоточенность, внимание и т. п. С другой стороны, шум набегающей морской волны, шелест листьев, пение птиц и т. п. успокаивающе действуют на человека. При длительном воздействии техногенных шумов возникает бессонница, расстройство органов пищеварения, нарушение вкусовых ощущений и зрения, появление повышенной нервозности, раздражительности и т. п. При воздействии интенсивных шумов (взрыв, ударная волна и т. д.) с уровнем звука до 130 дБ возникает болевое ощущение, а при уровнях звука более 140 дБ происходит поражение слухового аппарата. Предел переносимости интенсивного шума определяется величиной 154 дБ. При этом появляется удушье, сильная головная боль, нарушение зрительных восприятий, тошнота и т. д. В связи с тем, что шум является вредным производственным фактором, а в ряде случаев и опасным, предельно допустимые уровни для шумов разных видов сравнивают с эквивалентными уровнями непрерывных шумов. Предельно допустимые дозы в зависимости от продолжительности воздействия представлены в таблице 12.
Таблица 12
ПРЕДЕЛЬНО ДОПУСТИМЫЕ ДОЗЫ ШУМОВ

Продолжительность, ч

8

4

2

1

0,5

0,25

0,12

0,02

0,01

Предельно допустимые дозы, дБ

90

93

96

99

102

105

108

117

120




Предельные уровни шума в некоторых частотных интервалах представлены в таблице 13.
Частота, Гц 1-7 8-11 12-20 20-100
Предельные уровни шума, дБ 150 145 140 135

Таблица 13

ПРЕДЕЛЬНЫЕ УРОВНИ ШУМА


Действие шума на организм человека определяется следующими факторами: близость от источника шума; интенсивностью шума; длительность воздействия; ограниченность пространства.
Длительное воздействие шума вызывает сложный симптоматический комплекс функциональных и органических изменений в организме (и не только органа слуха): Воздействие на ЦНС, проявляющееся в замедлении всех нервных реакций, сокращении времени активного внимания, снижении работоспособности. Расстройство функции вегетативной нервной системы; после длительного действия шума изменяется ритм дыхания, сердечный ритм.
<< | >>
Источник: В. А. Праг, О. Н. Балакшина, Н. Б. Розова. Изучение вопросов экологии в школьном курсе физики. 2005

Еще по теме Биологическое действие звуков и шумов:

  1. БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ РАЗЛИЧНЫХ УЧАСТКОВ СПЕКТРА СОЛНЕЧНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ
  2. 7.1.2. ПРОБЛЕМЫ ШУМОВОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ. АКУСТИЧЕСКАЯ ЭКОЛОГИЯ
  3. Самоорганизация в химических и биологических процессах. Химико-биологические предпосылки и механизмы жизни
  4. Расшатывание шумовых фильтров
  5. 3.14.9. Биологические и социально-биологические концепции (Э. Уилсон, Ж. Дюби, И.П. Павлов, 3. Фрейд, В. Райх и др.)
  6. Физические способы защиты от шумов
  7. Биологическая индикация и биологический мониторинг
  8. ОЗНАКОМЛЕНИЕ СО ЗВУКОВЫМ СТРОЕНИЕМ СЛОВА
  9. Властивості звукових слідів
  10. 2. Взаимодействие биологических и социальных факторов Воссоединенность биологических и социальных факторов.
  11. § 2. Поняття і властивості звукових слідів
  12. УСТРАНЕНИЕ НЕДОСТАТКОВ ПРОИЗНЕСЕНИЯ ЗВУКОВ
  13. Акустические признаки звуков речи