Влияние на организм человека шума и вибрации

Под шумом понимается сочетание различных по частоте и интенсивности звуков. Под интенсивностью звука понимают поток энергии (фронт повышенного атмосферного давления), проходящей через единицу площади в единицу времени. Шумы, включающие звуки определенной высоты и интенсивности, способны оказывать неблагоприятное воздействие на живой организм. Шум является типичным компонентом нагрузки на многих производственных предприятиях. Так, воздействию шума особенно высокой интенсивности подвергаются люди определенных профессий: летчики, обслуживающий персонал авиалиний, штамповщики, проходчики туннелей, взрывники, судостроители и некоторые другие. Интенсивность звука можно измерить приборами, регистрирующими уровни громкости (обычно уровни громкости измеряют в дБ). При оценке шума обычно принимают во внимание не только его интенсивность, но и длительность действия. Уровень длительно действующего шума (т.н. средний уровень шума) рассчитывают для 8-часового периода рабочего дня или, в случае экологических шумов, для 16 дневных часов и 8 ночных часов. Действие шума сначала ощущается психологически. В зависимости от ситуации и характера шума даже его низкие интенсивности могут восприниматься как утомляющие и раздражающие. Психологический дискомфорт, вызываемый шумом, в значительной степени зависит от психологического отношения субъекта к источнику звука. Например, некоторых жильцов дома может сильно раздражать игра на пианино двумя этажами выше, хотя уровень громкости при этом невелик и у других жильцов неприятных ощущений не возникает. Особенно чувствительными к шуму люди становятся вечером при приближении времени ночного отдыха (в этот момент человека могут раздражать шум автомобилей, поезда и самолета). Такая высокая чувствительность к шуму в ночное время связана с ослаблением притока чувствительной информации к коре головного мозга от рецептивных полей большинства анализаторов (в том числе и зрительного анализатора при засыпании), в результате чего слуховая информация ощущается гораздо острее на фоне некоторого снижения активности в других сенсорных зонах коры. Желательным верхним пределом шума в ночное время суток считают уровень в 35 дБ. Вместе с тем максимальная интенсивность шума, воздействию которого может подвергаться незащищенный человек без видимых последствий для слуха, составляет 135 дБ на протяжении не более 10 с (для сравнения: очень громкий индустриальный шум обычно не превышает 120 дБ). Воздействие звука в 150 дБ и выше независимо от длительности его действия и средств защиты уха являются недопустимыми.

В зависимости от приложения влияния шума на структуры организма человека, его действие можно разделить на две категории:

Ø ушное. Шум при определенной интенсивности способен вызывать обратимое или стабильное повреждение самого органа слуха. Обратимые нарушения в органе слуха и даже в различных отделах слухового анализатора (в том числе в слуховой коре) могут проявляться в обратимом оглушении, сопровождающимся повышением слухового порога, и могут быть следствием

ü понижения чувствительности слуховых рецепторов по причине усиления эфферентных тормозных влияний на них со стороны центральной нервной системы, а также возникающего временного нарушения метаболических процессов в них

ü ослабления интенсивности кровоснабжения внутреннего уха,

ü ослабления колебаний барабанной перепонки и стремечка в результате рефлекторного сокращения мышц среднего уха, ограничивающих колебания барабанной перепонки и стремечка (хотя защитная роль этих рефлексов признается не всеми специалистами, некоторые специалисты рассматривают функциональное значение сокращения стремечковой мышцы и мышцы, ограничивающей колебания барабанной перепонки, в подстройке чувствительности звукопроводящего аппарата уха в зависимости от частоты и интенсивности звуковых колебаний).

Стабильное повреждение органа слуха (т.н. звуковая травма) при действии шума чрезмерно высокой интенсивности может проявляться в повреждении барабанной перепонки (возникает при очень неожиданном действии звука чрезмерной интенсивности, когда мышца, ограничивающая колебания барабанной перепонки не успевает сработать), разрыве мембраны овального окна и разрушении самого кортиевого органа. Стабильные функциональные нарушения во внутреннем ухе при действии интенсивного звука зачастую могут быть связаны со снижением возбудимости слуховых рецепторных клеток по причине нарушения метаболизма в них и структурных повреждений. Так, гистологические изменения слуховых рецепторных клеток при длительном действии очень сильного шума проявляются в их набухании, изменении способности к окрашиванию, что свидетельствует в пользу повреждения этих клеток. В тяжелых случаях возможно поражение всей улитки и полное разрушение кортиева органа, при этом остается лишь обнаженная базилярная мембрана, проницаемость которой увеличивается. Степень повреждения органа слуха при действии шума определяется индивидуальной предрасположенностью, а также интенсивностью, характером и длительностью шума. Так, среди людей, подвергающихся воздействию шума интенсивностью в 90 дБ (в отсутствие внезапных, взрывных звуков) в течение 8 часов в сутки на протяжении 10 лет около 5% предположительно начнут страдать тугоухостью. В связи с этим людям, подвергающимся в условиях производства действию шума в 85 дБ и выше, следует носить наушники (ушные заглушки), а также регулярно проходить медицинские осмотры. Кратковременное действие еще более сильного шума (130 дБ) вызывает ощущение боли в ушах и обратимую утрату слуха (резкое понижение слуховой чувствительности), а в случае длительного воздействия (на протяжении нескольких лет) – необратимое повышение порога слуховой чувствительности.

Ø внеушное. Шум при определенной интенсивности звучания способен вызывать не только временные и постоянные нарушения в ухе, но и в других структурах организма, как правило, в нервной и сердечно-сосудистой системе. Наиболее частыми внеушными эффектами действия шума на организм являются нарушение слуховой связи, снижение работоспособности и других психологических показателей, нарушение сна, влияющее на многие физиологические функции.

В зависимости от характера воздействия звука различной интенсивности на организм человека, его громкость разделяют на 4 уровня:

I уровень (30-65 дБ). Такой шум может вызывать психологические реакции (быстрое утомление, ухудшение памяти, снижение внимания, работоспособности, повышенную раздражительность), иногда кратковременные психические расстройства.

II уровень (65-90 дБ). Наряду с теми изменениями в организме, которые возникают при шуме в 30-65 дБ, шум громкостью до 90 дБ способен приводить к временному нарушению функционирования вегетативных и соматических систем, что может проявляться в повышении частоты сердечных сокращений и кровяного давления, сужении периферических сосудов, рефлекторном повышении мышечного тонуса, нарушении сна. При длительном воздействии шума указанной интенсивности возникают расстройства в сердечно-сосудистой системе. Они могут проявляться в нарушении сосудистого тонуса и артериального давления, как правило, обусловленном возрастающей лабильностью нервной системы с вторичным нарушением регуляции сосудистого тонуса. Сердечные расстройства, вызванные длительным интенсивным шумовым воздействием, могут проявляться в виде синусовой брадикардии, аритмии, замедлении проведения возбуждения через атриовентрикулярный узел и удлинении внутрижелудочкового проведения возбуждения. Изменения функционального состояния миокарда обусловлены, по-видимому, как повышением лабильности центральных механизмов регуляции сердечной деятельности, так и нарушением кровоснабжения сердца по причине сужения коронарных сосудов.

III уровень (90-120 дБ). Наряду с изменениями, которые вызывает шум I и II уровней громкости, шум интенсивностью в 90-120 дБ при кратковременном воздействии способен вызвать обратимое оглушение, тогда как при длительном воздействии на человека (в течение многих лет) – может явиться причиной стабильного снижения слуха. Определенные изменения происходят и в высшей нервной деятельности. В частности, снижается сила и подвижность нервных процессов, отмечается инертность возбуждения, образование застойных очагов возбуждения в моторных и слуховых сенсорных зонах коры головного мозга.

IV уровень (свыше 120 дБ). Наряду с изменениями, которые вызывает шум I-III уровней громкости, шум интенсивностью свыше 120 дБ, может явиться причиной повреждения нервных клеток.

В Европе приняты следующие стандарты предельно допустимых уровней шума в различных зонах. Так, в курортных зонах предельно допустимым в дневное время является шум в 45 дБ, а в ночное – 35 дБ; в жилых массивах (спальных районах) уровень шума в дневное время должен не превышать 50 дБ, а в ночное – 35 дБ; в смешанных зонах (например, в городских центрах) предельно допустимый уровень шума днем должен составлять не более 60 дБ, а ночью – не более 45 дБ.

Действию вибрации человек подвергается зачастую при вождении автомобиля и работе с какими-то колеблющимися приборами и машинами. Колебания машин передаются на туловище и голову через ноги, ягодицы или руки. Колебаниям подвергается все тело и в зависимости от собственных резонансных частот отдельные органы. Резонансная частота для всего тела составляет 4-7 Гц, для головы – 1-4 Гц, живота – 1,5-6 Гц, ступней – 1-3 Гц, позвоночника – 3-5 Гц и т.д. Вибрационные нагрузки, вызывая колебания тех или иных частей тела, могут вызвать острое падение работоспособности, общее недомогание, характерные боли, нарушение координации тонких движений и возможное временное падение остроты зрения (вследствие колебания глазных яблок). При частом воздействии на организм человека вибрационных нагрузок возможны хронические повреждения, развивающиеся, как правило, в суставах (особенно локтевых) и сочленениях позвоночника. Лица, работающие с мощными электропилами, часто страдают сосудистыми расстройствами в пальцах и кистях рук.