Биологическое действие звука

Слуховые характеристики некоторых млекопитающих и птиц

Вид	Верхний предел воспринимаемой частоты, кГц	Область максимальной чувствительности, кГц	Вид	Верхний предел воспринимаемой частоты, кГц	Область максимальной чувствительности, кГц,
Человек		1–3	Летучая мышь		5–100
Шимпанзе		0,1–6	Кряква		2–3
Собака		0,2–15	Сизый голубь-		1–2
Кошка		0,25–0,35	Зяблик		2,5–3,2
Дельфин		15–70	Куры-несушки		0,8–2

 

Под акустическим шумом, как говорилось выше, понимают звуки, обладающие сложным непрерывным спектром, в которых, в отличие от периодических колебаний, имеют место беспорядочные изменения частоты и амплитуды. В биологической акустике шумом считают любые звуки, затрудняющие правильное восприятие звуковых сигналов, а также раздражающие нервную систему человека с соответствующими нарушениями нормальных физиологических функций организма.

Развитие техники приводило к возрастанию уровня шума, и в XX в. он стал одним из неблагоприятных факторов окружающей среды, влияющих на состояние человека. Сейчас практически невозможно найти область техники, сельского хозяйства или быта, где не присутствовали бы звуки, вызывающие нежелательные физиологические реакции. Поэтому изучением и профилактикой шума занимаются специалисты самых различных профилей – врачи, психологи, физики, биофизики и даже юристы, разрабатывающие основы акустического законодательства.

Многочисленными экспериментами показано, что для нормальной жизнедеятельности шум не должен превышать определенного порога. Так, для нормального сна и умственной деятельности шум не должен быть выше 30 дБА; во многих учреждениях допускается шум до 55 дБА. Эти данные положены в основу разработанных гигиенистами санитарных акустических норм.

Вредное действие производят лишь шумы, уровень интенсивности которых превосходит определенный предел. Слабые шумы природного происхождения не только не вредны, но даже благотворно влияют на человека и животных. Полное отсутствие шума, тишина, которая создается при тренировках космонавтов, тяжело влияет на психическое состояние человека. Он начинает слышать удары своего сердца, шорох ресниц и кожи и пр., и у нетренированных людей это приводит к психическим расстройствам.

Интенсивные шумы прежде всего отрицательно сказываются на работе органа Корти, приводя к повреждению волосковых клеток, причем первыми выходят из строя клетки, реагирующие на высокие частоты. Даже при кратковременном действии шума в 110 дБ временно снижается порог слуховой чувствительности на 10–15%- Значительное снижение слуховой чувствительности наблюдают у трактористов в конце рабочего дня. При длительном действии шума повреждения волосковых клеток становятся необратимыми.

Однако действие шума не ограничивается нарушением работы слухового аппарата, поскольку слуховой анализатор через кору головного мозга влияет на работу других органов и систем, особенно на состояние нервной системы. Интенсивный шум вызывает изменения в циркуляции крови, возрастание СОЭ, нарушение работы органов внутренней секреции, сердечно-сосудистые заболевания.

Факторы, определяющие реабилитационную профилактику шума.Для реабилитационной профилактики шума необходимо знать основные факторы, определяющие его воздействие на организм человека: близость источника шума, интенсивность шума, длительность воздействия, ограниченность пространства, в котором действует шум.

Длительное воздействие шума вызывает сложный симптоматический комплекс функциональных и органических изменений в организме (и не только органа слуха).

Воздействие длительного шума на ЦНС проявляется в замедлении всех нервных реакций, сокращении времени активного внимания, снижении работоспособности.

После длительного действия шума изменяется ритм дыхания, ритм сердечных сокращений, возникает усиление тонуса сосудистой системы, что приводит к повышению систолического и диастолического уровня кровяного давления. Изменяется двигательная и секреторная деятельность желудочно-кишечного тракта, гиперсекреция отдельных желез внутренней секреции. Имеет место повышение потливости. Отмечается подавление психических функций, особенно памяти.

Специфическое действие оказывает шум на функции органа слуха. Ухо, как и все органы чувств, способно адаптироваться к шуму. При этом под действием шума порог слышимости повышается на 10-15 дБ. После прекращения шумового воздействия нормальное значение порога слышимости восстанавливается только через 3–5 минут. При высоком уровне интенсивности шума (80-90 дБ) его утомляющее действие резко возрастает. Одной из форм расстройства функции органа слуха, связанной с длительным воздействием шума, является тугоухость.

Сильное воздействие как на физическое, так и на психологическое состояние человека оказывает рок-музыка. Современная рок-музыка создает шум в диапазонах от 10 Гц до 80 кГц.

Экспериментально установлено, что если основной ритм, задаваемый ударными инструментами, имеет частоту 1,5 Гц и имеет мощное музыкальное сопровождением на частотах 15-30 Гц, то у человека наступает сильное возбуждение. При ритме 2 Гц при таком же сопровождении человек впадает в состояние, близкое наркотическому. На рок-концертах интенсивность звука может превышать 120 дБ, хотя человеческое ухо настроено наиболее благоприятно на среднюю интенсивность 55 дБ. При этом могут возникать контузии звуком, звуковые «ожоги», потеря слуха и памяти.

Шум оказывает вредное воздействие и на орган зрения. Так, длительное воздействие производственного шума на человека, находящегося в затемненном помещении, приводит к заметному снижению активности сетчатки глаза, от которой зависит работа глазного нерва, а, следовательно, и острота зрения.

Защита от шума достаточно сложна. Это связано с тем, что вследствие сравнительно большой длины волны звук огибает препятствия (дифракция) и звуковая тень не образуется.

Кроме того, многие материалы, применяемые в строительстве и технике, имеют не достаточно высокий коэффициент поглощения звука.

Эти особенности требуют специальных средств борьбы с шумами: подавление шумов, возникающих в самом источнике, использование глушителей, применение упругих подвесов, применение звукоизолирующих материалов, устранение щелей и т. п.

Для борьбы с шумами, проникающими в жилые помещения, большое значение имеют правильное планирование расположения зданий, учет розы ветров, создание защитных зон, в том числе и растительных. Растения – хороший гаситель шума. Деревья и кустарники могут снижать уровень интенсивности на 5-20 дБ. Эффективны зеленые полосы между тротуаром и мостовой. Лучше всего шум гасят липы и ели. Дома, находящиеся позади высокого хвойного заслона, могут быть избавлены от шумов улицы почти полностью.

Борьба с шумом не предполагает создание абсолютной тишины, так как при длительном отсутствии слуховых ощущений у человека могут возникнуть расстройства психики. Абсолютная тишина и длительный повышенный шум одинаково противоестественны для человека.