Воздействие шума на организм человека

     3.Дифференциальная чувствительность слуха человека характеризует способность различать минимальные изменения параметров звука (интенсивности, частоты, длительности и т. д.). Чувствительность слуха в области низких частот меньше, чем в области высоких.

    4.Пространственный слух не только позволяет установить место расположения источника звучащего объекта, степень его удаленности и направление его перемещения, но и увеличивает четкость восприятия. Временные характеристики пространственного слуха базируются на объединении данных, получаемых от обоих ушей (бинауральный слух). Сначала звук достигает уха, расположенного ближе к источнику звука. При низких частотах звуковые волны огибают голову (в силу их большой длины). Звук в воздушной среде имеет скорость 330 м/с. Следовательно, 1см он проходит за 30 мкс. Поскольку расстояние между ушами человека составляет 17-18см, а голову можно рассматривать как шар с радиусом 9см, то разница между попаданием звука в разные уши составляет 9π× 30 мкс, где 9π (или 28см) — это дополнительный путь, который должен пройти звук вокруг головы, чтобы попасть в другое ухо. Эта разница зависит от места расположения источника звука: если он находится по средней линии спереди (или сзади), то звук достигает обоих ушей одновременно [9].

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

    3 ВЛИЯНИЕ ШУМА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

 
       Многочисленными работами последних нескольких десятков лет было достаточно убедительно показано, что шум вызывает изменения не только в органе слуха, но и во многих других органах и системах организма. Клинические наблюдения и экспериментальные исследования свидетельствуют о том, что в первую очередь страдают центральная нервная система, сердечно-сосудистая система и многие другие. Шум оказывает раздражающее действие на человека, изменяет его поведение, мешает разборчивости речи, способствует понижению производительности труда и росту травматизма [2,6]. 
Повреждение системы слуха, как правило, не проявляется в усиливающейся глухоте во всем диапазоне частот, оно выражается лишь в снижении чувствительности к некоторым частотам или в прогрессирующем снижении слуха при более высоких частотах, как отмечает Н. Н. Грачев. За повреждение слуха в рабочих условиях наниматели несут юридическую ответственность, по этой причине в ряде компаний снимают аудиограммы при приеме на работу новых лиц, которые на производстве будут подвергаться воздействию высоких уровней шума.

       Международная организация труда (ILO) в документе «Защита трудящихся от шума и вибрации на производстве» подтверждает, что «шум и вибрация являются двумя важнейшими факторами, создающими опасность на рабочих местах. Шуми вибрация, превышающие определенные пороговые значения, наносят вред здоровью и работоспособности людей, начиная от слабого душевного и телесного расстройства и заканчивая серьезными заболеваниями». В документе также указывается на экономические потери, вызываемые простоями оборудования, в связи с болезнью или преждевременным уходом на пенсию из-за чрезмерного влияния шума и вибрации.

       Шум относится к наиболее распространенным факторам внешней среды, которые могут оказывать неблагоприятное влияние на здоровье населения. 
       В литературе данные о вредном действии шума на организм человека исследуются по трем основным направлениям:

1)влияние шума на орган слуха;

2)воздействие шума на функции отдельных органов исистем (сердечно-сосудистая, пищеварительная, эндокринная, мышечная системы, вестибулярный аппарат, обменные процессы, кроветворение и т. д.);

3)воздействие шума на организм в целом и, в частности, на высшую нервную деятельность, на вегетативную реактивность.

       Длительное воздействие интенсивного шума на слух человека приводит к его частичной или полной потере. В зависимости от длительности и интенсивности воздействия происходит большее или меньшее снижение чувствительности органов слуха, выражающееся временным смещением порога слышимости, которое исчезает после окончания воздействия шума, а при большой длительности или (и) интенсивности шума происходят необратимые потери слуха (тугоухость), характеризуемые постоянным изменением порога слышимости. Степень повреждения органов слуха зависит от таких параметров, как уровень звука, его продолжительность, а также от индивидуальной чувствительности человека.

       Различают следующие степени потери слуха: I степень (легкое снижение слуха) - потеря слуха в области речевых частот составляет 10-20 дБ, на частоте 4000 Гц - 20-60 дБ; II степень (умеренное снижение слуха) - потеря слуха в области речевых частот составляет 21-30 дБ, на частоте 4000 Гц - 20-65 дБ; III степень (значительное снижение слуха) - потеря слуха в области речевых частот составляет 31 дБ и более, на частоте 4000 Гц - 20-78 дБ. 
Действие шума на организм человека не ограничивается воздействием на орган слуха. Через волокна слуховых нервов раздражение шумом передается в центральную и вегетативную нервные системы, а через них воздействует на внутренние органы, при водя к значительным изменениям в функциональном состоянии организма, влияет на психическое состояние организма, вызывая чувство беспокойства и раздражения. Человек, подвергающийся действию интенсивного шума, затрачивает в среднем на 10-20% больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить производительность, достигнутую при уровне звука ниже 70дБ (А).

        Воздействие шума на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших уровнях звука (от 40 дБ (А)) и не зависит от субъективного восприятия шума человеком. Из вегетативных реакций наиболее выраженным является нарушение периферического кровообращения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочек, а также повышение артериального давления. Для вегетативной нервной системы установлено четкое соответствие между шумом и реакцией, в области психики такое соответствие отсутствует. Установлено, что выраженные психические реакции появляются, начиная с уровней звука, равных 30 дБ (А). Воздействие на психику возрастает с увеличением частоты и уровня шума, а также с уменьшением ширины полосы частот шума. При этом решающую роль в психической оценке неприятности шума играет личное отношение человека к этому шуму.

       Значительное место в изучении функционального состояния нервной системы отводилось записи биопотенциалов коры головного мозга (электроэнцефалография) (Н. М. Асписов, И. Димов, К. Киряков, И. Мачев, А.М.Волков, М. Г. Бабаджанян, Е. И. Костина, Я. А. Альтман, А. М. Волков, Л. Е. Милков, Д. А. Гинзбург, М. Н. Ливанов, А. Г. Копылов, Н. П. Бехтерева и др.).Воздействие шума на центральную нервную систему вызывает увеличение латентного (скрытого) периода зрительно-моторной реакции, приводит к нарушению подвижности нервных процессов, изменению электроэнцефалофафических показателей, нарушает биоэлектрическую активность головного мозга с проявлением общих функциональных изменений в организме (при шуме 50-60 дБ (А)), существенно изменяет биопотенциалы мозга, их динамику, вызывает биохимические изменения в структурах головного мозга. При импульсных и нерегулярных шумах степень негативного воздействия шума повышается. Изменения в функциональном состоянии центральной и вегетативной систем наступают гораздо раньше и при меньших уровнях шума. В табл.2 приводится обременительность звуковых свойств в ранговой последовательности по степени воздействия. Обременительность - это центральная концепция исследований, которые изучают отношение индивидуумов к шуму; она включает в себя: отвлечение внимания, нарушение покоя, чувство раздражения, дискомфорта, дистресса, фрустрации, обиды, оскорбления. 
Таблица 2 Обременительность звуковых свойств в ранговой      последовательности по степени воздействия

Ранг	Характеристика
1	Равномерный фоновый шум, который слегка перекрывается более  громким шумом, может считаться  начальной ступенью
2	Шум с высокочастотным  составом действует более тяжело, чем преимущественно низкочастотный
3	Тональный шум является более  неприятным, чем широкополосный шум
4	Импульсный шум более  вреден, чем ранги 1-3
5	Шум, действующий с импульсами с медленной  последовательностью, является более вредным, чем тот же  с более быстрой последовательностью (плавный переход  приблизительно с 1 -секундной последовательностью в середине)
6	Еще более неприятными являются нерегулярные импульсы  (поэтому шум поезда воспринимается приятнее, чем шум  уличного движения)
7	К изменяющейся частоте тона и импульсов добавляются еще  изменения амплитуды
8	Неожиданный шум или взрывы вызывают испуг, достигается наибольшее вредное воздействие

 

       В различных областях при невысокой интенсивности шума можно найти многочисленные примеры негативного воздействия звука. Из-за воздействия шума возникают следующие вегетативные реакции: изменяется процесс кровообращения, что может быть установлено, например, по сокращению минутного объема крови и по повышению сопротивления периферийных стенок сосудов и сокращению притока крови к коже. Расширение зрачков приводит к уменьшению остроты зрения, а это вредит при определенных видах деятельности. Длительный шум вызывает торможение деятельности слюнных и желудочных желез; ускорение обмена веществ, изменение электрической активности мозга, усиление мускульного потенциала, нарушение глубины сна вплоть до пробуждения. Воздействие шума вызывает также повышенное выделение гормона надпочечных желез - адреналина, которое вместе с изменением ряда других показателей представляет собой типичную картину стрессовой реакции. Этому вегетативному ответу на воздействие шума соответствует общая активация организма. Для человека при определенных обстоятельствах подобная активация нежелательна, она мешает не только во время сна, но и представляет собой для людей, чрезмерно загруженных на работе и в быту необходимостью выполнять высокие требования современного общества, дополнительный стресс, который, накапливаясь, может привести к патологическим изменениям в организме или к эмоциональной вспышке.  

 3.1 Воздействие шума во время сна

       Качество сна является очень важной составляющей нормального функционирования индивида. Для человека сон - абсолютная жизненная необходимость. Через 60-80 часов лишения сна у человека возникает произвольно непреодолимое желание заснуть, и лишь интенсивные болевые раздражители могут продлить бодрствование, но при этом уже развиваются существенные нарушения психических функций, которые лишают человека самоконтроля и самосознания. Средняя продолжительность естественного ночного сна у здорового человека молодого и среднего возраста составляет около 8 часов. В детском возрасте продолжительность сна больше. В современной психологии сон и различные фазы сна обычно определяются и характеризуются через конкретные физиологические события, в частности паттерны биоэлектрической активности головного мозга, регистрируемые электроэнцефалографом, метаболические процессы, мышечный тонус, частоту сердцебиения и дыхания и, что важно, наличие или отсутствие быстрых движений глаз. 
Сон представляет собой деятельность, которую можно подразделить на типичные стадии:

Стадия I. ЭЭГ — исчезновение альфа - ритма, одиночные дельта- 1,5-3 Гц и тета - волны 4-7 Гц (период засыпания). Составляет 10% продолжительности сна.

Стадия II. Амплитуда этих волн становится больше. Появляются сигма-ритм и К-комплекс. Составляет 53% продолжительности сна.

Стадия III. Сон средней глубины. Много дельта- и тета - волн. Составляет 5%.

Стадия IV. Дельта - волны 0,6-1 Гц; амплитуда становится больше (глубокий сон). Составляет 10% продолжительности сна.

Стадия V. Так называемая стадия быстрого движения глаз и ЭЭГ - волны как в стадии I (стадия сновидений). Десинхронизация ЭЭГ - активности. Составляет 22% продолжительности сна.

       Большинство случаев нежелательного пробуждения человека во время отдыха приходится на пробуждения от звуковых раздражителей. Однако на различных стадиях развития сна интенсивность пробуждающих раздражителей должна быть различной для пробуждения от сна, в силу того, что глубина сна зависит от стадии, в которой находится спящий индивид. Мнения большинства авторов согласуются в том, что в стадии IV звуковые раздражения оказывают наименьшее пробуждающее воздействие. В стадии V действие звуковых раздражений приводит к усилению сновидений. В ситуации, когда беспокоят спящего на данной стадии, это приводит к прекращению сновидений. При повторении беспокойств организм отдыхающего обороняется повышением порогов пробуждения, следовательно, сны имеют важную функцию, которая должна выполняться и в условиях мешающего воздействия. Некоторые авторы отмечают, что стадия V особенно важна для запоминания и удержания информации в долговременной памяти. Это приводит к информационному освобождению мозга и потому к восстановлению психических функций. 
Стадии III и IV являются важными в основном для роста биологического организма. Сильные помехи в период глубокого сна могут привести к нарушению функций роста, а также к депрессивному состоянию личности. 
Взаимодействие недостатка сна у конкретного индивида и пробуждающего действия звукового раздражения показывает, что пробуждающее действие звука становится больше настолько, насколько более выспавшимся является индивид. Поэтому на последних стадиях перед пробуждением рекомендуется больший покой [4]. Естественный сон протекает циклами, продолжительность которых, по разным данным, колеблется от 1,5 до 2 часов. В течение этого времени проходят все пять стадий цикла сна, каждый из которых имеет соответствующий порог пробуждения. Сон представляет собой абсолютную жизненную необходимость; потеря возможности удовлетворять потребность в сне в течение нескольких дней приводит к стрессу, происходит потеря сосредоточенности, изменяется зрительная способность человека, могут начаться галлюцинации и тремор рук, изменяется качество памяти и может быть выражена сбивчивость речи. Животные, лишенные сна в течение нескольких дней, начинают проявлять агрессивность и убивать друг друга. Во время сна кровоснабжение и энергетика головного мозга не уменьшаются. «Медленный» сон считают более древним и предназначенным для восстановления соматических функций, в то время как «быстрый» сон — эволюционно более молодой, связанный с восстановлением мозгового метаболизма, переработкой информации, полученной в период бодрствования, закреплением ее в долговременной памяти, стимуляцией нервного роста и развития. Лишение человека парадоксального сна неблагоприятно отражается на его психическом состоянии. Большинство авторов отмечают, что сновидения чаще возникают на стадии «быстрого» сна. В. И. Шостак и С. А. Лытаев отмечают, что частота сновидений зависит от характера деятельности человека. 
 
Таблица 3 Зависимость частоты сновидений от характера деятельности, %