Инфра и ультразвук. Влияние на организм человека. Гигиеническое нормирование и контроль. Методы защиты.

Инфразвук (от лат. infra - ниже, под) - упругие волны, аналогичные звуковым, но имеющие частоты ниже слышимых человеком частот. Обычно за верхнюю границу инфразвукового (ИЗ) диапазона принимают 16-25 Гц, нижняя граница не определена. Практический интерес могут представлять колебания частотой от десятых и даже сотых долей герца, т.е. периодами в десяток секунд. Инфразвук содержится в шуме атмосферы, леса, моря. Источниками ИЗ-колебаний являются грозовые разряды (гром), взрывы, орудийные выстрелы. В земной коре наблюдаются ИЗ-колебания, возбуждаемые самыми разнообразными источниками, в том числе землетрясениями, взрывами, обвалами и даже транспортными средствами.

 

Поскольку инфразвук слабо поглощается в различных средах, он может распространяться на очень большие расстояния в воздухе, воде и земной коре. Это находит практическое применение при определении местоположения эпицентра землетрясения, сильного взрыва или стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказывать стихийные бедствия, например, цунами. Взрывы, порождающие большой спектр ИЗ-частот, применяются для исследования верхних слоёв атмосферы, свойств водной среды.

 

Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию его уровня. Основные техногенные источники инфразвука в городе приведены в таблице.

 

Источник инфразвука

 

Частота, Гц

 

Уровень, Дб

 

Автомобильный транспорт

 

Весь спектр

 

Снаружи 70-90, внутри 120

 

Железнодорожный транспорт и трамваи

 

10-16

 

85-120 (внутри и снаружи)

 

Промышленные установки аэродинамического и ударного действия

 

8-12

 

До 90-105

 

Вентиляционные установки для промышленных помещений, в метрополитене

 

3-20

 

До 75-95

 

Реактивные самолеты

 

~20

 

До 130Механизм восприятия инфразвука и его физиологического действия на человека пока полностью не установлен. Возможно, что оно связано с возбуждением резонансных колебаний в организме. Так, собственная частота нашего вестибулярного аппарата близка к 6 Гц, и многим знакомы неприятные ощущения при длительной езде в автобусе, поезде, при плавании на корабле или качании на качелях. Говорят: «Меня укачало».

 

При воздействии инфразвука могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начинает «ломаться» горизонт, возникают проблемы с ориентацией в пространстве, приходят необъяснимые тревога и страх. Подобные же ощущения вызывают и пульсации света частотой 4-8 Гц. Ещё египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, связывали его и с помощью зеркала пускали в глаза пульсирующий солнечный луч. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, начинала идти пена изо рта, психика подавлялась, и он начинал отвечать на вопросы.

 

Сходные воздействия инфразвука и мигающего света, не считая даже повышенную громкость звука, испытывают посетители дискотек. Вполне возможно, что они не проходят бесследИнфразвуковые колебания в атмосфере Земли являются результатом действия многочисленных причин: галактических космических лучей, гравитационных воздействий Луны и Солнца, падений метеоритов, электромагнитных излучений и корпускулярных потоков от Солнца, а также геосферных процессов. Взаимодействие электромагнитного излучения с оптическими неоднородностями атмосферы может приводить к генерации акустических колебаний в широком диапазоне частот. Следует ожидать поэтому, что в спектре ИЗ-колебаний атмосферы должна проявляться ритмика солнечной активности. Это может обуславливать широко известную связь солнечной активности с биосферными процессами.но, и в организме могут происходить какие-либо нежелательные и необратимые изменения.

4. УЛЬТРАЗВУК

 

Ультразвук - упругие волны высокой (более 20 кГц) частоты. Хотя о существовании ультразвука учёным было известно давно, практическое использование его в науке, технике и промышленности началось сравнительно недавно. Сейчас ультразвук широко применяется в различных физических и технологических методах.

 

Генерация ультразвуковых (УЗ) волн. Ультразвук можно получить от механических, электромагнитных и тепловых источников. В газовой среде УЗ-волны обычно возбуждаются механическими излучателями разного рода - сиренами прерывистого действия. Мощность ультразвука - до нескольких киловатт на частотах до 40 кГц. УЗ-волны в жидкостях и твёрдых телах обычно возбуждают электроакустическими, магнитострикционными и пьезоэлектрическими преобразователями.

 

Сирена - один из видов механических УЗ-излучателей. Она обладает относительно большой мощностью и применяется в милицейских и пожарных машинах. Все ротационные сирены имеют камеру, закрытую сверху диском (статором) с большим количеством отверстий. Столько же отверстий имеется и на вращающемся внутри камеры диске - роторе. При вращении ротора положение отверстий в нём периодически совпадает с положением отверстий на статоре. В камеру непрерывно подаётся сжатый воздух, который вырывается в те короткие мгновения, когда отверстия на роторе и статоре совпадают. Основная задача при изготовлении сирен - это, во-первых, увеличить число отверстий в роторе и, во-вторых, увеличить скорость его вращения. Однако совместить эти требования очень трудно.

 

 

ВОЗДЕЙСТВИЕ АКУСТИЧЕСКИХ КОЛЕБАНИЙ НА ОРГАНИЗМ

Среди множества природных и антропогенных факторов окружающей среды, влияющих на здоровье людей, наиболее распространенным и наиболее значимым является шум. результате поражения кохлеарного нерва. Как правило, оба уха страдают одинаково. Начальные проявления профессиональной тугоухости развиваются у лиц проработавших в условиях интенсивного шума (более 85дБ) около 5 лет. Риск потери слуха при 10-летней продолжительности воздействия шума при уровне 90 дБ составляет 10 процентов, при 100 дБ - 30 процентов, при 110-120 дБ - 55 процентов.

Как показали исследования, шум оказывает повреждающее воздействие не только на орган слуха, но и на другие органы и системы человека. Воздействие шумового фактора вызывает прежде всего функциональные расстройства центральной нервной системы, и, даже повреждения нервных структур. Подобное воздействие шума установлено и на другие системы: сердечно-сосудистую, органы дыхания, пищеварения, иммунную, кроветворения. Эти данные позволили сформулировать понятие о шумовой болезни, как самостоятельной форме профессиональной патологии.

Патогенез шумовой патологии связан с нарушениями в окислительно- восстановительном равновесии внутренней среды организма. В состоянии психо-эмоционального стресса (в т.ч. шумового) происходит сдвиг в сторону образования избытка перекисных радикалов, которые в силу своей высокой реакционной способности вносят разлад во многие обменные реакции. Пероксидации, в первую очередь, подвергаются полиненасыщенные жирные кислоты, а так как их содержание в клеточных мембранах велико, страдают, прежде всего, клеточные стенки. Имеются данные о том, что после однократного воздействия интенсивного шума в течение 3-4 часов уровень перекисных липидов в плазме крови повышается значительно и держится около 8 часов, при этом остаются сниженными показатели антиоксидантной системы. Эти изменения приводят к дистрофическим изменениям внутренних органов, к преждевременному старению организма в целом. Установлено, что воздействие шумов низкочастотного спектра и инфразвука приводит к более ранним и более выраженным изменениям как в органе слуха, так и в других органах и системах.

Основой воздействия инфразвуковых акустических колебаний являются сосудистые изменения микроциркуляторного русла органов, приводящие к застойным явлениям, дистрофии органов, к паранекротическим изменениям и, даже, некрозам очагового характера при выраженной интенсивности и длительности воздействия.

Неспецифическое воздействие шума обычно проявляется раньше, чем изменения в органе слуха, и выражаются, прежде всего, в нарушениях в нервно-психической сфере в форме невротического и астенического синдромов, сопровождающихся раздражительностью, общей слабостью, головной болью, головокружением, повышенной утомляемостью, расстройствами сна, ослаблением памяти. Объективно это проявляется снижением или повышением сухожильных рефлексов, тремором пальцев вытянутых рук, пошатыванием в позе Ромберга, гипергидрозом, ярким стойким дермографизмом. Затем развиваются функциональные расстройства сердечно-сосудистой системы, пищеварительной системы в виде НЦД гипертензивного типа, функционального расстройства желудка гипермоторного типа. В последующем развиваются гипертоническая болезнь, гастриты, язвенная болезнь, прогрессирует атеросклероз и его последствия в виде ишемической болезни сердца, сахарного диабета, энцефалопатии. Параллельно отмечаются дисфункции и органические изменения во всех других органах и системах, К шуму нет привыкания. Даже если субъективно длительный шум не мешает человеку, у него все равно могут возникнуть нарушения здоровья и преждевременное старение. Примерно 10 процентов людей имеют выраженную повышенную чувствительность к шумовому воздействию. У них раньше развиваются изменения в слуховом анализаторе, а также более выраженными наблюдаются неспецифические реакции со стороны нервной, сердечно-сосудистой и других систем. Доказано, что это люди с повышенной тревожностью по методике Тейлора, психологические интроверты по Айзенку, особенно - эмоционально неустойчивые. Эти данные могут быть использованы врачом части (корабля) при проведении профессионального отбора лиц для работы с повышенными шумовыми нагрузками.

 

Билет № 14