Влияние шума, вибрации, инфра-ультразвука на организм человека

   26 сентября 2002 года  в Ливерпуле посетители концерта  органной музыки стали участниками  научного эксперимента: британские  исследователи хотели проверить, как слушатели будут реагировать на инфразвук, то есть звуковые вибрации, недоступные для восприятия человеческим ухом. Учёные ожидали, что во время 50-минутного концерта российской органистки Евгении Чудинович, который прошел в центральном соборе города (Metropolitan Cathedral), инфразвук вызовет у аудитории сугубо положительные эмоции, к примеру, у людей поднимется настроение. С другой стороны, от "беззвучной музыки" у слушателей могут возникнуть и рвотные позывы.

   Результаты свидетельствуют,  что странные ощущения возрастали  на 22%при прослушивании самых  низких нот. По мнению профессора  Ричарда Вайсмана, именно наличием таких труб в органе можно объяснить таинственный трепет, охватывающий многих прихожан, который они отождествляют с Богом. "Странные ощущения" включали в себя: "дрожь в суставах", "странное ощущение в животе", "участившееся сердцебиение", "ужасное беспокойство", "внезапное воспоминание об утрате".

2.3. Профилактика и лечение заболеваний, вызванных инфразвуком

   Наиболее эффективным и практически единственным средством борьбы с инфразвуком является снижение его в источнике. При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большой жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука. Борьбу с инфразвуком в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы технологического оборудования - увеличения его быстроходности (например, увеличение числа рабочих ходов кузнечно-прессовых машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона). Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов - ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей (авиационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, системы сброса пара тепловых электростанций и т.д.). В борьбе с инфразвуком на путях распространения определенный эффект оказывают глушители интерференционного типа, обычно при наличии дискретных составляющих в спектре инфразвука. В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума.

К мерам профилактики организационного плана следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ. При контакте с ультразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 часа работы. Значительный эффект дает комплекс физиотерапевтических процедур - массаж, УТ-облучение, водные процедуры, витаминизация и др.

2.4. Инфразвуковые аномалии.

Береговая линия Северной Америки в районе мыса Гаттерас, полуостров Флорида и остров Куба образуют гигантский рефлектор. Шторм, происходящий в Атлантическом океане, генерирует инфразвуковые волны, которые, отразившись от этого рефлектора, фокусируются в районе "Бермудского треугольника".

Колоссальные размеры  фокусирующей структуры позволяют  предположить наличие областей, где инфразвуковые колебания могут достигать значительной величины, что и является причиной происходящих здесь аномальных явлений. Как известно, сильные инфразвуковые колебания вызывают у человека панический страх вместе с желанием вырваться из замкнутого пространства. Очевидно, такое поведение является следствием выработанной ещё в далеком прошлом "инстинктивной" реакции на инфразвук как предвестник землетрясения. Именно эта реакция заставляет экипаж и пассажиров в панике покидать свой корабль.

Они могут сесть в шлюпки и уплыть от своего судна  или  выбежать на палубу и броситься за борт. При очень большой интенсивности инфразвука, они могут и вовсе погибнуть - попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особо высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.

  Инфразвук может быть  причиной резонансного колебания  корабельных мачт, приводящих к их поломке (к аналогичным последствиям может привести воздействие инфразвука на элементы конструкции самолёта). Низкочастотные звуковые колебания могут быть причиной появления над океаном быстро возникающего и также быстро исчезающего густого тумана - атмосферная влага, сконденсировавшиеся за время фазы разряжения, может не успевать растворяться в воздухе за время последующей фазы сжатия, но в тоже время способна "мгновенно" исчезнуть, в течение несколько периодов отсутствия инфразвуковых колебаний. И, наконец, инфразвук частотой 5 — 7 герц может попасть в резонанс с маятником механических, ручных часов, имеющих тот же период колебаний.

Очевидно, подобные фокусирующие структуры имеются и в других областях земного шара. По всей видимости, панический страх, вызываемый интенсивными инфразвуковыми колебаниями в одной из таких структур, послужил в качестве "отправной точки" мифа о сиренах...

      Инфразвук  может распространяться под водой,  а фокусирующая структура — образовываться рельефом дна. Источником инфразвуковых колебаний могут быть подводные вулканы и землетрясения.  Естественно, форма "ландшафтных" отражателей весьма далека от совершенства. Поэтому следует говорить о системе отражающих элементов, конкретной для каждого случая. При размерах, соизмеримых с длиной волны, структура может быть резонирующей.

Необходимо исследовать  связь между параметрами источников инфразвуковых волн и распределением интенсивности инфразвуковых колебаний в каждом "подозрительном" районе. Закономерности возникновения опасных зон определят характер необходимых предупредительных мер.

  Влияние инфразвука на человека, очевидно, не ограничивается прямым воздействием на его организм, в частности на нервную систему.    Как уже сказано, в процессе эволюции у человека, видимо, сформировался центр, чувствительный к инфразвуковым колебаниям, — предвестникам землетрясений и вулканических извержений. Комплекс реакций, которые должны проявляться при воздействии на этот центр, можно определить, зная его назначение — обеспечивать выживание при подобных стихийных бедствиях.

     Какие же это реакции? Очевидно следующие. Избегать замкнутых пространств, для того чтобы не попасть в завал. Стремиться удалиться от рядом находящихся объектов, грозящих обвалиться. Бежать "куда глаза глядят", для того чтобы выйти из района стихийного бедствия. Естественно, что всё это должно сопровождаться ("подогреваться") чувством панического ужаса. В пользу наличия такого механизма говорит достаточно чёткая целенаправленность поведения. В тоже время, при непосредственном воздействии на организм возникают неконкретные реакции, такие как вялость, слабость и различные расстройства, так же, как, например, при облучении рентгеновскими лучами, высокочастотными радиоволнами.

Человек утратил высокую  чувствительность к инфразвуковым колебаниям, но при большой интенсивности древняя защитная реакция пробуждается, блокируя возможности сознательного поведения. Следует подчеркнуть, что страх не будет вызван внешними образами, а будет как бы "исходить изнутри". У человека будет ощущение, чувство "нечто ужасного". Видимо этим объясняются последние слова погибших лётчиков и моряков: "Небо какое-то не такое", "море выглядит как-то иначе", "происходит нечто ужасное". Думается, если бы страх вызывался внешними образами, то люди этих профессий, люди мужественные, привыкшие к опасностям, смогли бы передать конкретные сообщения.

В зависимости от интенсивности  инфразвуковых колебаний, находящиеся на борту люди будут испытывать различные степени паники. Сознание человека будет подыскивать причину подобных явлений, — пытаться их интерпретировать. И, если это сознание воспитано на легендах и мифах, то и интерпретация будет соответствующей, например, — миф о зовущих сиренах (например, знаменитая "Одиссея" Гомера).

Глава 3. Шум

3.1. Понятие и  сущность шума.

Шум как гигиенический  фактор - это совокупность звуков различной  частоты и интенсивности, которые  воспринимаются органами слуха человека. Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный  характер. Окружающие человека шумы имеют  разную интенсивность:

разговорная речь - 50…60 дБ А, автосирена - 100 дБ А, шум двигателя легкового автомобиля -80 дБ А, громкая музыка -70 дБ А, шум от движения трамвая -70…80 дБ А, шум в обычной квартире -30…40 дБ А.По характеру нарушения физиологических функций шум разделяется на такой, который мешает (препятствует языковой связи), раздражающий (вызывает нервное напряжение, снижения работоспособности, переутомление), вредный (нарушает физиологические функции на длительный период и вызывает развитие хронических слуховых заболеваний), травмирующий (нарушает физиологические функции организма).

 По спектральному составу  в зависимости от преобладания  звуковой энергии в соответствующем  диапазоне частот различают низко-, средне- и высокочастотные шумы, по временным характеристикам - постоянные и непостоянные, последние, в свою очередь, делятся на колеблющиеся, прерывистые и импульсные, по длительности действия - продолжительные и кратковременные. В биологическом отношении шум является стрессовым фактором, способным вызвать срыв приспособительных реакций. Акустический стресс может приводить к разным проявлениям: от функциональных нарушений регуляции Центральной Нервной Системы (ЦНС) до морфологически обозначенных дегенеративных деструктивных процессов в органах. Степень шумовой патологии зависит от интенсивности и продолжительности воздействия, функционального состояния ЦНС и от индивидуальной чувствительности организма к акустическому раздражителю. Индивидуальная чувствительность к шуму составляет 4…17 %.Характер производственного шума зависит от вида его источников. Механический шум возникает в результате работы различных механизмов с неуравновешенными массами вследствие их вибрации, а также одиночных или периодических ударов в сочленениях деталей сборочных единиц или конструкций в целом. Аэродинамический шум образуется при движении воздуха по трубопроводам, вентиляционным системам или вследствие процессов в газах. Шум электромагнитного происхождения возникает вследствие колебаний элементов электромеханических устройств (ротора, статора, сердечника, трансформатора и т. д.) под влиянием переменных магнитных полей. Гидродинамический шум возникает вследствие процессов, которые происходят в жидкостях (гидравлические удары, кавитация, турбулентность потока и т. д.).

Шум как физическое явление - это колебание упругой среды. Он характеризуется звуковым давлением  как функцией частоты и времени. С физиологической точки зрения шум определяется как ощущение, которое  воспринимается органами слуха во время  действия на них звуковых волн в  диапазоне частот 16-20 000 Гц. Существуют нижняя и верхняя границы слышимости. Нижняя граница слышимости называется порогом слышимости, верхняя - болевым порогом. Порог слышимости - наименьшее изменение звукового давления, которое мы ощущаем. При частоте 1000 Гц (ухо имеет наибольшую чувствительность) порог слышимости составляет Р» = 2-10'5 Н/м2. Порог слышимости воспринимает около 1 % людей. Болевой порог - это максимальное звуковое давление, которое воспринимается ухом как звук. Давление свыше болевого порога может вызывать повреждение органов слуха. При частоте 1000 Гц в качестве болевого порога принято звуковое давление Р - 20 Н/м2. Отношение звуковых давлений при болевом пороге и пороге слышимости составляет 106. Это диапазон звукового давления, который воспринимается ухом. Для более полной характеристики источников шума введено понятие звуковой энергии, которая излучается источниками шума в окружающую среду за единицу времени. В зависимости от уровня и характера шума, его продолжительности, от собственных особенностей человека шум может оказывать на него различное действие.

3.2. Действие шума  на организм человека

Шум, даже когда он невелик (при уровне 50-60 дБ), создает значительную нагрузку на нервную систему человека, оказывая на него психологическое воздействие. Это часто наблюдается у людей, занятых умственной деятельностью. Слабый шум различно влияет на людей. Причиной этого могут быть: возраст, состояние здоровья, вид труда, физическое и душевное состояние человека, и  др. Неприятное воздействие шума зависит  и от индивидуального отношения  к нему. Так, шум, производимый самим  человеком, не беспокоит его, в то время как небольшой посторонний  шум может вызвать сильный  раздражающий эффект.

Известно, что ряд таких  серьезных заболеваний, как гипертоническая  и язвенная болезни, неврозы, желудочно-кишечные, заболевания кожи, патологические изменения, связаны с перенапряжением нервной  системы в процессе труда и  отдыха. Отсутствие необходимой тишины, особенно в ночное время, приводит к  преждевременной усталости, а часто  и к заболеваниям. В этой связи  необходимо отметить, что шум в 30-40 дБ в ночное время может явиться  серьезным беспокоящим фактором. С увеличением уровней до 70 дБ и выше шум может оказывать  определенное физиологическое воздействие  на человека, приводя к видимым  изменениям в его организме. Под  воздействием шума, превышающего 85-90 дБ, в первую очередь снижается слуховая чувствительность на высоких частотах. Сильный шум вредно отражается на здоровье и работоспособности людей. Человек, работая при шуме, привыкает к нему, но продолжительное действие сильного шума вызывает общее утомление, может привести к ухудшению слуха, а иногда и к глухоте, нарушается пищеварение, происходят изменения объема внутренних органов. Воздействуя на кору головного мозга, шум оказывает раздражающее действие, ускоряет процесс утомления, ослабляет внимание и замедляет психические реакции. Сильный шум может способствовать возникновению травматизма, так как на фоне этого шума не слышно сигналов транспорта, автопогрузчиков и др.Шум - одна из форм физической среды жизни. Влияние шума на организм зависит от возраста, слуховой чувствительности, продолжительности действия, характера шума. Он мешает нормальному отдыху, вызывает заболевания органов слуха, способствует увеличению числа других заболеваний, угнетающе действует на психику человека. Шум от пролетающего реактивного самолета, например, угнетающе действует на пчелу, она теряет способность ориентироваться. Этот же шум убивает личинки пчел, разбивает открытые яйца птиц в гнезде. Транспортный или производственный шум действует угнетающе на человека - утомляет, раздражает, мешает сосредоточиться. Как только такой шум смолкает, человек испытывает чувство облегчения и покоя. Уровень шума в 20-30 дБ практически безвреден для человека. Это естественный шумовой фон, без которого невозможна человеческая жизнь. Для «громких звуков» допустимая граница примерно 80 дБ Звук в 130 дБ уже вызывает у человека болевое ощущение, а в 150 - становится для него непереносимым. Звук в 180 дБ вызывает усталость металла, а при 190 дБ заклепки вырываются из конструкций. Недаром в средние века существовала казнь «под колоколом». Звон колокола медленно убивал человека. Любой шум достаточной интенсивности и длительности может привести к различной степени снижения слуховой активности. Помимо частоты и уровня громкости шума, на развитие тугоухости влияют возраст, слуховая чувствительность, продолжительность, характер действия шума, др. Болезнь развивается постепенно, поэтому особенно важно заранее принять соответствующие меры защиты от шума. Под влиянием сильного шума, особенно высокочастотного, в органе слуха происходят необратимые изменения. При высоких уровнях шума понижение слуховой чувствительности наступает уже через 1-2 года работы, при средних уровнях она обнаруживается через 5-10 лет. Последовательность, с которой происходит утрата слуха, сейчас хорошо изучена. Шумная музыка также притупляет слух. Группа специалистов обследовала молодежь, часто слушающую модную