Влияние звука на здоровье человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

МИНОБРНАУКИ РФ

Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

РЕФЕРАТ

по курсу «Концепции современного естествознания»

на тему «Влияние звука на здоровье человека»

Тверь 2012

Содержание

Введение

1. Влияние шума на человека

1.1 Характеристика шума

1.2 Заболевания, вызванные действием шума на организм человека

2. Влияние звука на системы, органы и ткани человека

2.1 Применение ультразвука в медицинской практике. Воздействие ультразвука на организм человека

2.2 Воздействие инфразвука на организм человека

Заключение

Список используемых источников

Введение

шум заболевание звук здоровье

С первых дней жизни человек находится в мире звуков и других колебаний. Звук - это механические колебания воздуха, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека. Звук, как и свет, -важнейший источник информации и общения человека с окружающим его миром. Он может быть приятным, доставлять удовольствие, а может раздражать и даже вредить человеку. Восприятие звука людьми в значительной мере субъективно и зависит от их характера, эмоционального и психологического состояния. Одному человеку какая-то музыка доставляет удовольствие, другого раздражает и вызывает негативные реакции.

Большинству людей доставляют удовольствие звуки природного происхождения - шум моря, листвы, щебетание птиц. Звуки же промышленные, издаваемые техническими объектами (станками, технологическим оборудованием и т.д.). транспортными средствами (автомобилями, железной дорогой, самолетами и т.д.), негативно действуют на человека - утомляют, раздражают, вызывают головную боль, снижают внимание и скорость реакции, а в ряде случаев - при длительном воздействии и при высоких уровнях вызывают различные заболевания и даже звуковые травмы.

Звук, неприятный для человека, принято считать шумом. На первых этапах развития технической цивилизации шумы были более или менее терпимы для человеческого уха. Но с наступлением научно-технической революции проблема шума заявила о себе в полный голос. Техническая цивилизация стремительно изменяет окружающую нас акустическую среду, и, к сожалению, не в лучшую сторону.

Ультразвуком принято называть колебания и волны, частоты которых превышают 15000-20000 гц. Такие колебания могут оказывать значительное действие, которое в настоящее время широко используется в различных областях человеческой деятельности. Воздействие ультразвука это мощный инструмент, который в зависимости от применения может принести пользу или причинить вред здоровью.

Еще одним видом звука является инфразвук. Мы можем его не слышать, но он заметно ощущается нашим организмом. И чаще всего эти ощущения являются негативными.

Глава I. Влияние шума на человека

1.1 Характеристика шума

Шум -- это беспорядочное сочетание звуков различной частоты и интенсивности (силы), возникающих при механических колебаниях в твердых, жидких и газообразных средах. Шум отрицательно влияет на организм человека, и в первую очередь на его центральную нервную и сердечно-сосудистую системы. Длительное воздействие шума снижает остроту слуха и зрения, повышает кровяное давление, утомляет центральную нервную систему, в результате чего ослабляется внимание, увеличивается количество ошибок в действиях работающего, снижается производительность труда. Воздействие шума приводит к появлению профессиональных заболеваний и может явиться также причиной несчастного случая. Источниками производственного шума являются машины, оборудование и инструмент.

Органы слуха человека воспринимают звуковые волны с частотой 16...20 000 Гц. Колебания с частотой ниже 20 Гц (инфразвук) и выше 20 000 Гц (ультразвук) не вызывают слуховых ощущении, но оказывают биологическое воздействие на организм. [1. C. 134]

При звуковых колебаниях частиц среды в ней возникает переменное давление, которое называют звуковым давлением . Распространение звуковых волн сопровождается переносом энергии, величина которой определяется интенсивностью звука. Минимальное звуковое давление и минимальная интенсивность звука, различаемые ухом человека, называются пороговыми. Интенсивности едва слышимых звуков (порог слышимости) и интенсивность звуков, вызывающих болевые ощущения (болевой порог), отличаются друг от друга более чем в миллион раз. Поэтому для оценки шума удобно измерять не абсолютные значения интенсивности и звукового давления, а относительные их уровни в логарифмических единицах, взятые по отношению к пороговым значениям.

Звуковые колебания различных частот при одинаковых уровнях звукового давления по-разному воздействуют на органы слуха человека. Наиболее благоприятно воздействие звуков более высоких частот. [4. С. 56]

По частоте шумы подразделяются на низкочастотные (максимум звукового давления в диапазоне частот ниже 400 Гц), среднечастотные (400-1000 Гц) и высокочастотные (свыше 1000 Гц).

По характеру спектра шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром шириной более одной октавы и тональный, в спектре которого имеются выраженные дискретные тона.

По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный (колеблющийся во времени, прерывистый, импульсный). [7. С. 101]

Постоянным считается шум, уровень которого за восьмичасовой рабочий день изменяется во времени не более чем на 5 дБА, непостоянным -- более чем на 5 дБА. ГОСТ 12.1.003 -- 83 «Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности» устанавливает предельно допустимые условия постоянного шума на рабочих местах, при которых шум, действуя на работающего в течение восьмичасового рабочего дня, не приносит вреда здоровью. Нормирование ведется в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. [5. С. 229]

Для измерения на рабочих местах уровней шума в октавных полосах частот и общего уровня шума применяют различные типы шумоизмерительной аппаратуры. Наибольшее распространение получили шумомеры, состоящие из микрофона, воспринимающего звуковую энергию и преобразующего ее в электрические сигналы, усилителя, корректирующих фильтров, детектора и стрелочного индикатора со шкалой, измеряемой в децибелах. [10. C. 40]

1.2 Заболевания, вызываемые воздействием шума

Производственный шум нарушает информационные связи, что вызывает снижение эффективности и безопасности деятельности человека, так как высокий уровень шума мешает услышать предупреждающий сигнал опасности. Кроме того, шум вызывает обычную усталость. При действии шума снижаются способность сосредоточения внимания, точность выполнения работ, связанных с приемом и анализом информации, и производительность труда. При постоянном воздействии шума работающие жалуются на бессонницу, нарушение зрения, вкусовых ощущений, расстройство органов пищеварения и т.д. У них отмечается повышенная склонность к неврозам. Энергозатраты организма при выполнении работы в условиях шума больше, т.е. работа оказывается более тяжелой. Шум, отрицательно воздействуя на слух человека, может вызвать три возможные исхода: временно (от минуты до нескольких месяцев) снизить чувствительность к звукам определенных частот, вызвать повреждение органов слуха или мгновенную глухоту. Уровень звука в 130 дБ вызывает болевое ощущение, а в 150 дБ приводит к поражению слуха при любой частоте. [3. C. 357]

Пределы действия (ПДУ) шума на человека гарантируют, что остаточное понижение слуха после 50 лет работы у 90 % работающих будет менее 20 дБ, т.е. ниже того предела, когда это начинает мешать человеку в повседневной жизни. Потеря слуха на 10 дБ практически не замечается.

Механизм действия шума на организм сложен и недостаточно изучен. Когда речь идет о влиянии шума, то обычно основное внимание уделяют состоянию органа слуха, так как слуховой анализатор в первую очередь воспринимает звуковые колебания и поражение его является адекватным действию шума на организм. Наряду с органом слуха восприятие звуковых колебаний частично может осуществляться и через кожный покров. Имеются наблюдения, что люди, лишенные слуха, при прикосновении к источникам, генерирующим звуки, не только ощущают последние, но и могут оценивать звуковые сигналы определенного характера. [11. C. 90]

Возможность восприятия и оценки звуковых колебаний рецепторами вибрационной чувствительности кожи объясняется тем, что на ранних этапах развития организма они осуществляли функцию органа слуха. В дальнейшем, в процессе эволюционного развития, из кожного покрова сформировался более дифференцированный орган слуха, который постепенно совершенствовался в реагировании на акустическое воздействие. [2. С. 481]

Изменения, возникающие в органе слуха, некоторые исследователи объясняют травмирующим действием шума на периферический отдел слухового анализатора -- внутреннее ухо. Этим же обычно объясняют первичную локализацию поражения в клетках внутренней спиральной борозды и спирального (кортиева) органа. Имеется мнение, что в механизме действия шума на орган слуха существенную роль играет перенапряжение тормозного процесса, которое при отсутствии достаточного отдыха приводит к истощению звуковоспринимающего аппарата и перерождению клеток, входящих в его состав. Некоторые авторы склонны считать, что длительное воздействие шума вызывает стойкие нарушения в системе кровоснабжения внутреннего уха, которые являются непосредственной причиной последующих изменений в лабиринтной жидкости и дегенеративных процессов в чувствительных элементах спирального органа. [9. С. 161]

В патогенезе профессионального поражения органа слуха нельзя исключить роль ЦНС. Патологические изменения, развивающиеся в нервном аппарате улитки при длительном воздействии интенсивного шума, в значительной мере обусловлены переутомлением корковых слуховых центров.

Механизм профессионального снижения слуха обусловлен изменениями некоторых биохимических процессов. Так, гистохимические исследования спирального органа у подопытных животных, содержавшихся в условиях воздействия шума, позволили обнаружить изменения в содержании гликогена, нуклеиновых кислот, щелочной и кислой фосфатаз, янтарной дегидрогеназы и холинэстеразы. Приведенные сведения полностью не раскрывают механизм действия шума на орган слуха. По-видимому, каждый из указанных моментов имеет определенное значение на каком-то из этапов поражения слуха в результате воздействия шума.

Возникновение неадекватных изменений и ответ на воздействие шума обусловлено обширными анатомо-физиологическими связями слухового анализатора с различными отделами нервной системы. Акустический раздражитель, действуя через рецепторный аппарат слухового анализатора, вызывает рефлекторные сдвиги в функциях не только его коркового отдела, но и других органов.

Основным признаком воздействия шума является снижение слуха по типу кохлеарного неврита. Профессиональное снижение слуха бывает обычно двусторонним.

Стойкие изменения слуха вследствие воздействия шума, как правило, развиваются медленно. Нередко им предшествует адаптация к шуму, которая характеризуется нестойким снижением слуха, возникающим непосредственно после его воздействия и исчезающим вскоре после прекращения его действия. Начальные проявления профессиональной тугоухости чаще всего встречаются у лиц со стажем работы в условиях шума около 5 лет. Риск потери слуха у работающих при десятилетней продолжительности воздействия шума составляет 10% при уровне 90 дБ (шкала А), 29% -- при 100 дБ (шкала А) и 55% -- при 110 дБ (шкала А) [8. С. 209 ]

Адаптация к шуму рассматривается как защитная реакция слухового анализатора на акустический раздражитель, а утомление является предпатологическим состоянием, которое при отсутствии длительного отдыха может привести к стойкому снижению слуха. Развитию начальных стадий профессионального снижения слуха могут предшествовать ощущение звона или шума в ушах, головокружение, головная боль. Восприятие разговорной и шепотной речи в этот период не нарушается.

Важным диагностическим методом выявления снижения слуха считают исследование функции слухового анализатора с помощью тональной аудиометрии. Последнюю следует проводить спустя несколько часов после прекращения действия шума.

Характерным для начальных стадий поражения слухового анализатора, обусловленного воздействием шума, является повышение порога восприятия высоких звуковых частот (4000--8000 Гц). По мере прогрессирования патологического процесса повышается порог восприятия средних, а затем и низких частот. Восприятие шепотной речи понижается в основном при более выраженных стадиях профессионального снижения слуха, переходящего в тугоухость. [13. 175]

Особое место в патологии органа слуха занимают поражения, обусловленные воздействием сверхинтенсивных шумов и звуков. Их кратковременное действие может вызвать полную гибель спирального органа и разрыв барабанной перепонки, сопровождающиеся чувством заложенности и резкой болью в ушах. Исходом баротравмы нередко бывает полная потеря слуха. В производственных условиях такие случаи встречаются чрезвычайно редко, в основном при аварийных ситуациях или взрывах. [8. С. 215]

Функциональные нарушения деятельности нервной и сердечнососудистой системы развиваются при систематическом воздействии интенсивного шума, развиваются преимущественно по типу астенических реакций и астеновегетативного синдрома с явлениями сосудистой гипертензии. Указанные изменения нередко возникают при отсутствии выраженных признаков поражения слуха. Характер и степень изменений нервной и сердечнососудистой системы в значительной мере зависят от интенсивности шума. При воздействии интенсивного шума чаще отмечается инертность вегетативных и сосудистых реакций, а при менее интенсивном шуме преобладает повышенная реактивность нервной системы.

В неврологической картине воздействия шума основными жалобами являются головная боль тупого характера, чувство тяжести и шума в голове, возникающие к концу рабочей смены или после работы, головокружение при перемене положения тела, повышенная раздражительность, быстрая утомляемость, снижение трудоспособности, внимания, повышенная потливость, особенно при волнениях, нарушение ритма сна (сонливость днем, тревожный сон в ночное время). При обследовании таких больных нередко обнаруживают снижение возбудимости вестибулярного аппарата, мышечную слабость, тремор век, мелкий тремор пальцев вытянутых рук, снижение сухожильных рефлексов, угнетение глоточного, небного и брюшных рефлексов. Отмечается легкое нарушение болевой чувствительности. Выявляются некоторые функциональные вегетативно-сосудистые и эндокринные расстройства: гипергидроз, стойкий красный дермографизм, похолодание кистей и стоп, угнетение и извращение глазосердечного рефлекса, повышение или угнетение ортоклиностатического рефлекса, усиление функциональной активности щитовидной железы. У лиц, работающих в условиях более интенсивного шума, наблюдается снижение кожно-сосудистой реактивности: угнетаются реакция дермографизма,пиломоторный рефлекс, кожная реакция на гистамин. [1. С. 160]

Изменения сердечнососудистой системы в начальных стадиях воздействия шума носят функциональный характер. Больные жалуются на неприятные ощущения в области сердца в виде покалываний, сердцебиения, возникающие при нервно-эмоциональном напряжении. Отмечается выраженная неустойчивость пульса и артериального давления, особенно в период пребывания в условиях шума. К концу рабочей смены обычно замедляется пульс, повышается систолическое и снижается диастолическое давление, появляются функциональные шумы в сердце. На электрокардиограмме выявляются изменения, свидетельствующие об экстракардиальных нарушениях: синусовая брадикардия, брадиаритмия, тенденция к замедлению внутрижелудочковой или предсердно-желудочковой проводимости. Иногда наблюдается наклонность к спазму капилляров конечностей и сосудов глазного дна, а также к повышению периферического сопротивления. Функциональные сдвиги, возникающие в системе кровообращения под влиянием интенсивного шума, со временем могут привести к стойким изменениям сосудистого тонуса, способствующим развитию гипертонической болезни.

Изменения нервной и сердечнососудистой систем у лиц, работающих в условиях шума, являются неспецифической реакцией организма на воздействие многих раздражителей, в том числе шума. Частота и выраженность их в значительной мере зависят от наличия других сопутствующих факторов производственной среды. Например, при сочетании интенсивного шума с нервно-эмоциональным напряжением часто отмечается тенденция к сосудистой гипертензии. При сочетании шума с вибрацией нарушения периферического кровообращения более выражены, чем при воздействии только шума. [11. С. 121]

Доказано, что шум и напряженность труда биологически эквивалентны по своему воздействию на нервную систему. На примере изучения разных профессий установлена величина физиолого-гигиенического эквивалента шума и напряженности нервно-эмоционального труда, которая находится в пределах 7-- 13 дБ (шкала А) на одну категорию напряженности. [12. С. 223]

Глава II. Влияние звука на системы, органы и ткани человека

2.1 Применение ультразвука в медицине. Влияние ультразвука на здоровье человека

В настоящее время ультразвук широко применяется в различных областях техники и промышленности, а также и в медицине. [1. С. 170]

Значительное распространение ультразвук получил в медицине для лечения заболеваний позвоночника, суставов, периферической нервной системы, а также для выполнения хирургических операций и диагностики заболеваний.

Одной из таких процедур является фонофорез. Это метод введения в организм больного лекарственных веществ с помощью ультразвука. При этом на организм оказывается физическое воздействие ультразвуком и химическое воздействие лекарственным средством, вводимым в организм с его помощью.

Под действием ультразвука лекарственное средство проникает в поверхностные слои кожи (эпидермис), откуда проникает в кровь и лимфу и затем разносится по всему организму, попадая непосредственно в клетку. Для фонофореза используется ультразвуковые колебания частотой от 800 до 3000 кгц интенсивностью не выше 1 вт/см2. [14. С. 112]

Ультразвук способствует менее грубому рубцеванию ран и воспалительных процессов, а также приводит к размягчению уже сформировавшейся рубцовой ткани, что делает любые рубцы менее грубым и заметными после лечения ультразвуком. Поэтому фонофорез применяют при лечении последствий различных травм, а также спаечных процессов после оперативных вмешательств и воспалительных заболеваний.

Малые дозы ультразвука оказывают стимулирующее влияние на процессы восстановления в тканях, большие - угнетают эти процессы. Ультразвук тормозит проведение болевого импульса в нервных клетках и нервных волокнах, что позволяет применять его при различных болевых синдромах. [7. С. 133]

Ультразвук оказывает стимулирующее влияние на эндокринную систему: в крови увеличивается содержание инсулина и глюкокортикоидов.

Поглощение ультразвука биологическими тканями зависит от акустических свойств этих тканей и от частоты ультразвуковых колебаний. Чем ниже частота ультразвука, тем на большую глубину он может проникать в ткани. Лучше всего поглощает ультразвук костная ткань, а также ткани, расположенные на границе тканей, обладающих разными акустическими свойствами (например, между кожей и подкожной клетчаткой). Поглощение ультразвука также меняется при изменении состояния какой-либо ткани в связи с развитием в ней заболевания.

Также американскими учеными был разработан эффективный метод удаления опухолей головного мозга (2002 г.), не поддающихся обычному хирургическому лечению. В его основе принцип, использующийся при удалении катаракты - дробление патологического образования фокусированным ультразвуком. Впервые разработан аппарат, способный создать в заданной точке ультразвуковые колебания необходимой интенсивности и при этом не повредить окружающие ткани. Источники ультразвука располагаются на черепе пациента и испускают относительно слабые колебания. Компьютер рассчитывает направление и интенсивность ультразвуковых импульсов таким образом, чтобы они только в опухоли сливались друг с другом и разрушали ткани.

Кроме того, врачи научились с помощью ультразвука выращивать утерянные зубы заново (2006 г.). Как обнаружили исследователи из канадского университета Альберты, пульсирующий ультразвук низкой интенсивности стимулирует повторный рост выбитых и выпавших зубов. Медики разработали особую технологию - миниатюрную «систему на чипе», обеспечивающую заживление зубной ткани. Благодаря беспроводному выполнению преобразователя ультразвука, микроскопическое устройство, укомплектованное биологически совместимыми материалами, помещается во рту пациента, не доставляя ему дискомфорта.

Интенсивно используется в течение трех десятилетий диагностический ультразвук во время беременности и при заболеваниях отдельных органов. Ультразвук, натыкаясь на препятствие в виде органов человека или плода, определяет их наличие и размеры. [5. С. 309]

Это только некоторые области применения ультразвука. Человек во всех случаях подвергается его воздействию. Как влияет ультразвук на организм человека? Вредно ли это?

Ультразвук - это механические колебания упругой среды, распространяющиеся в ней в виде переменных сжатий и разрежений; с частотой выше 16--20 кГц, не воспринимаемые человеческим ухом. [10. С. 50]

С увеличением частоты ультразвуковых колебаний увеличивается их поглощение средой и уменьшается глубина проникновения в ткани человека. Поглощение ультразвука сопровождается нагреванием среды. Прохождение ультразвука в жидкости сопровождается эффектом кавитации. Режим генерации ультразвука может быть непрерывным и импульсным.

Кроме общего воздействия на организм работающих через воздух, на человека ультразвук оказывает локальное действие при соприкосновении с обрабатываемыми деталями и средами, в которых возбуждены ультразвуковые вибрации. В зоне наибольшего воздействия ультразвука в зависимости от вида оборудования находятся кисти рук. Локальное действие может быть постоянным (удержание инструмента при обрабатываемой детали при лужении, пайке) или временным (погрузка деталей в ванны, сварка и т. п.). [3. С. 247]

Под влиянием ультразвука изменяются проницаемость клеточных мембран для различных биологически активных веществ, участвующих в процессах обмена веществ, скорость ферментативных процессов, электрическая активность клеток тканей и некоторые другие процессы. В тканях под влиянием ультразвука происходит активация обменных процессов, увеличение содержания нуклеиновых кислот и стимуляция процессов поглощения тканями кислорода.

Также под воздействием ультразвука повышается проницаемость кровеносных сосудов, поэтому при остром воспалительном процессе с выраженным отеком ткани, может наступить ухудшение течения заболевания. Но при подострых и хронических воспалительных процессах, которые не сопровождаются отеками, наступает улучшение, так как ультразвук способствует рассасыванию процесса. Установлено также выраженное спазмолитическое (снятие спазмов гладкой мускулатуры внутренних органов и стенок кровеносных сосудов) влияние ультразвука. [13. С. 140]

Воздействие от мощных установок (6--7 Вт/см2) опасно, т. к. может приводить к поражению периферического нервного и сосудистого аппарата в местах контакта (вегетативные полиневриты, нарезы пальцев, кистей и предплечья). Контактное воздействие ультразвука чаще всего имеет место в момент загрузки и выгрузки деталей из ультразвуковых ванн. Трехминутное погружение пальцев в воду ванны с мощностью преобразователя 1,5 кВт вызывает ощущение покалывания, иногда зуда, а спустя 5 мин. после прекращения действия ультразвука отмечается ощущение холода, чувство онемения пальцев. Вибрационная чувствительность резко снижается, болевая чувствительность у разных лиц при этом может быть либо повышенной, либо пониженной. Кратковременный систематический контакт с озвученной средой длительностью 20--30 с и более на подобных установках уже может приводить к развитию явлений вегетативного полиневрита. [6. С. 269]

Последствия воздействия ультразвука на организм: функциональные изменения со стороны центральной и периферической нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибулярного анализатора, эндокринные и гуморальные отклонения от нормы; головные боли с преимущественной локализацией в фронто-назальной орбитальной и височной областях, чрезмерно повышенная утомляемость; чувство давления в ушах, неуверенность походки, головокружение; нарушение сна (сонливость днем); раздражительность, гиперакузия, гиперосмия, боязнь яркого света, повышение порогов возбудимости; в условиях воздействия интенсивного ультразвука, сопровождаемого шумом, - недостаточность сосудистого тонуса (понижение артериального давления, гипотония), растормаживание кожно-сосудистых рефлексов в сочетании с яркой вазомоторной реакцией; общецеребральные нарушения ; вегетативный полиневрит рук (реже и ног) разной степени (пастозность, акроцианоз пальцев, термоасимметрия, расстройство чувствительности по типу перчаток или носков); повышение температуры тела и кожи, снижение уровня сахара в крови, эозинофилия. Степень выраженности патологических изменений зависит от интенсивности и длительности действия ультразвука; контакт с озвучиваемой средой и наличие шума в спектре также ухудшают состояние здоровья. [9. С.190]

Особое внимание следует уделить диагностическому ультразвуку. В обзоре Крускал «Диагностическая визуализация во время беременности» (2000 г.) отмечается, что ультразвуковые волны имеют потенциал повреждающего воздействия на биологические ткани за счет нагревания и кавитации. Однако документированного подтверждения биологических эффектов ультразвука пока нет. Канадское общество акушеров и гинекологов в 1999 году в своем заявлении отметило, что не существует научных доказательств повреждающего воздействия диагностического ультразвука на развивающийся плод. Ранее предполагалось, что воздействие ультразвука может быть ассоциировано с низкой массой плода при рождении, дислексией, повышенной частотой лейкемии, солидными опухолями, задержкой обучаемости чтению и письму. Риск ультразвукового исследования состоит в основном в возможной гипердиагностике или вероятности пропущенной патологии. [12. С. 250]

Решающее значение для биологического воздействия имеют частота звука и длительность облучения. При этом следует заметить, что если дозу облучения, например рентгеновскими лучами, можно установить, так как она прямо пропорциональна времени облучения и интенсивности, то при ультразвуковом облучении такое соотношение не выполняется. Поэтому определение биологической дозы облучения ультразвуком затруднительно. [14. С. 137]

Основная трудность при оценке биологического действия ультразвука заключается в том, что в жидкой среде ультразвуковое поле вызывает ряд явлений, из которых каждое в какой-то мере оказывает воздействие на озвучиваемый объект. К таким явлениям относятся:

1) механическое воздействие, связанное с кавитацией,

2) процессы, обусловленные ускорением частиц в ультразвуковом поле,

3) термические явления,

4) химические и фотохимические реакции, возникающие в

процессе кавитации.

Для биологического действия ультразвука некоторое значение имеет термический фактор. Причина его заключается в том, что периодические сжатия среды приводят к адиабатному повышению температуры. Кроме того, вследствие движения частиц соприкасающихся сред происходит нагревание поверхностей раздела клеточных структур. Нарушаются многие химические процессы в организме. [6. 301]

2.2 Влияние инфразвука на организм человека

Исследования биологического действия инфразвука на организм показали, что при уровне от 110 до 150 дБ и более он может вызывать у людей неприятные субъективные ощущения и многочисленные реактивные изменения, к числу которых следует отнести изменения в центральной нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном анализаторе. Имеются данные о том, что инфразвук вызывает снижение слуха преимущественно на низких и средних частотах. Выраженность этих изменений зависит от уровня интенсивности инфразвука и длительности действия фактора. В соответствии с Гигиеническими нормами инфразвука на рабочих местах (№ 2274-80) по характеру спектра инфразвук подразделяется на широкополосный и гармонический. Гармонический характер спектра устанавливают в октавных полосах частот по превышению уровня в одной полосе над соседними не менее чем на 10 дБ. По временным характеристикам инфразвук подразделяется на постоянный и непостоянный. Нормируемыми характеристиками инфразвука на рабочих местах являются уровни звукового давления в децибелах в октавных полосах частот со среднегеометрическими частотами 2, 4, 8, 16 Гц. Допустимыми уровнями звукового давления являются 105 дБ в октавных полосах 2, 4, 8, 16 Гц и 102 дБ в октавной полосе 31,5 Гц. При этом общий уровень звукового давления не должен превышать 110 дБ Лин. Для непостоянного инфразвука нормируемой характеристикой является общий уровень звукового давления. [5. 203]

Инфразвук действует за счет резонанса: частоты колебаний при многих процессах в организме лежат в инфразвуковом диапазоне:

сокращения сердца 1-2 Гц

дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц

альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц

бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц [6. С. 138 ].

При совпадении колебаний инфразвука с колебаниями в теле последние усиливаются , что может привести к расстройству работы органа, его травме или даже разрыву на части. Собственная частота колебаний тела человека составляет примерно 8-15 герц. Грубо говоря, это означает, что каждое движение каждой мышцы вызывает затухающую микросудорогу всего тела с частотой его собственных колебаний. Когда на организм начинают воздействовать инфразвуком, колебания тела попадают в резонанс, и амплитуда микросудорог увеличивается в десятки раз. Понять, что с ним происходит, человек не может, инфразвук не слышен, но у него возникает чувство ужаса и опасности. При достаточно мощном воздействии в организме начинают разрываться внутренние органы, капилляры и сосуды.

В диапазоне 7-13 герц звучит природная «волна страха», излучаемая тайфунами, землетрясениями и извержениями вулканов и побуждающая все живое покидать очаги стихийных бедствий. При помощи инфразвука, например, запросто можно довести человека до самоубийства.

Самым опасным считается промежуток от 6 до 9 Гц. Значительные психотронные эффекты сильнее всего выказываются на частоте 7 Гц, созвучной альфаритму природных колебаний мозга, причем любая умственная работа в этом случае делается невозможной, поскольку кажется, что голова вот-вот разорвется на мелкие кусочки. Звук малой интенсивности вызывает тошноту и звон в ушах, а также ухудшение зрения и безотчетный страх. Звук средней интенсивности расстраивает органы пищеварения и мозг, рождая паралич, общую слабость, а иногда слепоту. Упругий мощный инфразвук способен повредить, и даже полностью остановить сердце. Инфрачастоты около 12 Гц при силе в 85-110 дБ, наводят приступы морской болезни и головокружение, а колебания частотой 15-18 Гц при той же интенсивности внушают чувства беспокойства, неуверенности и, наконец, панического страха. [7. С. 388]

Внутренние органы вибрируют тоже с инфразвуковыми частотами. В инфразвуковом диапазоне находится ритм кишечника. Медики обратили внимание на опасный резонанс брюшной полости, имеющей место при колебаниях с частотой 4-8 Гц. Попробовали стягивать (сначала на модели) область живота ремнями. Частоты резонанса несколько повысились, однако физиологическое воздействие инфразвука не ослабилось. [9. С. 211]

Мозг . Здесь картина взаимодействия с инфразвуком особенно сложна. Небольшой группе испытуемых было предложено решить несложные задачи сначала при воздействии шума с частотой ниже 15 герц и уровнем примерно 115 дБ, затем при действии алкоголя и, наконец, при действии обоих факторов одновременно. Была установлена аналогия воздействия на человека алкоголя и инфразвукового облучения. При одновременном влиянии этих факторов эффект усиливался, способность к простейшей умственной работе заметно ухудшалась.

В других опытах было установлено, что и мозг может резонировать на определенных частотах. Кроме резонанса мозга как упругоинерционного тела выявилась возможность “перекрестного” эффекта резонанса инфразвука с частотой a- и b- волн, существующих в мозгу каждого человека. Эти биологические волны отчетливо обнаруживаются на энцефалограммах, и по их характеру врачи судят о тех или иных заболеваниях мозга. Высказано предположение о том, что случайная стимуляция биоволн инфразвуком соответствующей частоты может влиять на физиологическое состояние мозга. [7. С. 400]

Кровеносные сосуды. Здесь имеются некоторые статистические данные. В опытах французских акустиков и физиологов 42 молодых человека в течении 50 минут подверглись воздействию инфразвука с частотой 7.5 Гц и уровнем 130 дБ. У всех испытуемых возникло заметное увеличение нижнего предела артериального давления. При воздействии инфразвука фиксировались изменения ритма сердечных сокращений и дыхания, ослабление функций зрения и слуха, повышенная утомляемость и другие нарушения.

Исследования показали, что частота 19 герц - резонансная для глазных яблок, и именно она способна не только вызывать расстройство зрения, но и видения, фантомы. [13. С. 167]

Многим знакомы неприятные ощущения после длительной езды в автобусе, поезде, плавания на корабле или качания на качелях. Говорят: «Меня укачало». Все эти ощущения связаны с действием инфразвука на вестибулярный аппарат, собственная частота которого близка к 6 Гц. При воздействии на человека инфразвука с частотами, близкими к 6 Гц, могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начнет «ломаться» горизонт, возникнут проблемы с ориентацией в пространстве, придут необъяснимая тревога, страх. Подобные ощущения вызывают и пульсации света на частотах 4-8 Гц. [4. С. 74]

В начале 1950-х годов французский исследователь Гавро, изучавший влияние инфразвука на организм человека, установил, что при колебаниях порядка 6 Гц у добровольцев, участвовавших в опытах возникает ощущение усталости, потом беспокойства, переходящего в безотчетный ужас. По мнению Гавро, при 7 Гц возможен паралич сердца и нервной системы.

У профессора Гавро близкое знакомство с инфразвуками началось, можно сказать, случайно. В одном из помещений его лаборатории с некоторых пор стало невозможно работать. Не пробыв здесь и двух часов, люди чувствовали себя совсем больными: кружилась голова, наваливалась сильная усталость, нарушались мыслительные способности. Прошел не один день, прежде чем профессор Гавро и его коллеги сообразили, где следует искать неизвестного врага. Инфразвуки и состояние человека... Какие тут взаимосвязи, закономерности и последствия? Как оказалось, инфразвуковые колебания большой мощности создавала вентиляционная система завода, который был построен вблизи лаборатории. Частота этих волн была около 7 герц (то есть 7 колебаний в секунду), и это представляло опасность для человека. Инфразвук действует не только на уши, но и на весь организм. Начинают колебаться внутренние органы - желудок, сердце, легкие и так далее. При этом неизбежны их повреждения. Инфразвук даже не очень большой силы способен нарушать работу нашего мозга, вызвать обмороки и привести к временной слепоте. А мощные звуки более 7 герц останавливают сердце или же разрывают кровеносные сосуды. Биологи, изучавшие на себе, как действует на психику инфразвук большой интенсивности, установили, что иногда при этом рождается чувство беспричинного страха. Другие частоты инфразвуковых колебаний вызывают состояние усталости, чувство тоски или морскую болезнь с головокружением и рвотой.

По мнению профессора Гавро, биологическое действие инфразвука проявляется тогда, когда частота волны совпадает с так называемым альфа-ритмом головного мозга. Работы этого исследователя и его сотрудников раскрыли уже многие особенности инфразвуков. [3. С. 290]

Заключение

Шум неестественного (неприродного) происхождения - продукт нашей цивилизации. Он создается людьми. Но шум производится не только движением по улицам, рельсам и в воздухе, но и промышленными предприятиями.

За последние годы для борьбы с шумом на производстве найден ряд технических решений. Созданы новые конструкции машин и внедрены малошумные технологические процессы, обеспечивающие на рабочих местах уровни, соответствующие санитарным нормам. Разработаны типовые решения по снижению шума в промышленных цехах методом архитектурно-строительной акустики. Внедрение в народное хозяйство государственных стандартов по ограничению шума машин и оборудования на стадии их разработки и проектирования дает основу для обеспечения безопасных условий труда. По подсчетам специалистов, осуществление этих мероприятий позволит резко сократить заболеваемость от шума и улучшить условия труда.

Ультразвук - вид звука, влияющий и положительно, и отрицательно наздоровье человека. Ультразвук нашел широкое применение в медицине - его используют для лечения позвоночника, суставов, переферической нервной системы и т. д. Но существуют и негативные последствия длительного воздействия ультразвука - функциональные изменения со стороны нервной системы, сердечно-сосудистой системы, слухового и вестибулярного анализатора, эндокральные и гуморальные отклонения от нормы.

Инфразвук -- упругие волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом. В большинстве случаев воздействие инфразвука на человеческий организм является отрицательным. Последствиями сильного воздействия инфразвука на человека являются расстройство нервной системы, повреждения внутренних органов.

Список используемых источников

1. П.Г. Белов. Безопасность жизнедеятельности. Конспект лекций [Текст] / А.Ф. Козьяков. С.В. Белов и др.; Под ред. С.В. Белова. - М.: ВАСОТ. 1993. - 210 с.

2. С. В. Белов. Безопасность жизнедеятельности. Учебник для вузов [Текст] / С.В. Белов [и др.]; Под общей редакцией Белова С.В. 2-е изд., испр. И доп., М.; Высш. Шк., 1999г. - 616 с.

3. Н.Г. Занько. Безопасность жизнедеятельности [Текст] / Н. Г. Занько [и др.] Под ред. О.Н. Русака. - СПб.: Изд-во Петербургской лесотехнической академии, 1996. - 672 с.

4. Безопасность жизнедеятельности: учеб. Метод. Пособие для студентов всех специальностей. Под редакцией Л.В. Колпаковой; Поволж. Кооп. Ин-т Центросоюза РФ. Энгельс: Регион инф.-изд. Центр ПКИ, 2003г. - 97 с.

5. Белов С.В. Безопасность жизнедеятельности - наука о выживании в техносфере [Текст] / М.: ВИНИТИ, Обзорная информация. Проблемы безопасности при чрезвычайных ситуациях, 1996. вып. 1. - 613 с.

6. Белов С.В. Техносфера: аспекты безопасности и экологичности [Текст] / М.: Вестник МГТУ. 1998, сер. ЕН.№1. - 373 с.

7. Белов С.В., Морозова Л.Л., Сивков В.П. Безопасность жизнедеятельности [Текст] / Ч. 1.-М. ВАСОТ, 1992. - 417 с.

8. Реймерс Н.Ф. Надежды на выживание человечества. Концептуальная экология [Текст] / М.: изд-во ИЦ «Россия молодая» - Экология, 1992. - 513 с.

9. Жидецкий В.Ц. Джигирей В.С., Мельников А.В. Основы охраны труда [Текст] / Учебник - 257 с.

10. Журнал «ОБЖ Основы Безопасности жизнедеятельности» №128 от 8 [Текст] / 2005 - 70 с.

11. Н.И. Сиреева «Обеспечение безопасности жизнедеятельности» [Текст] / Йошкар-Ола 1996. - 241 с.

12. Небел Б. Наука об окружающей среде. Как устроен мир [Текст] / Т. 1: Пер с англ. - М.: Мир, 1993. - 380 с.

13. В.Н. Латчук. Основы безопасности жизнедеятельности. 10 кл.: Учебник для общеобразоват. Учеб. Заведений [Текст] / В.В. Марков, С.К. Миронов, С.Н.Вангородский. 2-е изд., стереотип. М: Дрофа, 2010г. 280 с.

14. Рамад Ф. Основы прикладной экологии: Пер. с франц. [Текст] / Л.: Гидрометеоиздат, 1981. - 407 с.

Размещено на Allbest.ru