ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА, УЛЬТРА- И ИНФРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА

Воздействие шума на человека

Шум определяют как звук, оцениваемый негативно и наносящий вред здоровью человека. Окружающие человека шумы имеют разную интенсивность: разговорная речь — 50...60 дБА, автосирена —

100 дБА, шум двигателя легкового автомобиля — 80 дБА, шум от движения трамвая — 70...80 дБА. Чувствительность человеческого уха ограничивается не только определенными частотами (16...20 000 Гц), но и определенными предельными значениями звуковых давлений и их уровней.

На рис. 13.3 представлена характеристика слухового восприятия человека с нормальным слухом. Нижняя кривая соответствует порогу слышимости. Порог слышимости различен для звуков разной частоты. При определенных частотах человек слышит звуки, имеющие отрицательные значения уровней звукового давления. Это объясняется тем, что при построении логарифмической шкалы уровней звукового давления (УЗД) за пороговое значение р0 принят порог слышимости на частоте 1000 Гц (L, = 0 дБ). В то же время порог слышимости человека на частотах 20ОО...4ООО Гц меньше, чем на частоте 1000 Гц. Верхняя кривая соответствует порогу болевого ощущения (Lp = 120... 130 дБ). Звуки с уровнями УЗД, превышающие порог болевого ощущения, могут вызвать боли и повреждения в слуховом аппарате (перфорация или даже разрыв барабанной перепонки), а при более высоких УЗД (более 160 дБ) — смерть. Область, лежащая между двумя кривыми, называется областью слухового восприятия.

Проявление вредного воздействия шума на организм человека весьма разнообразно. Шум с уровнем звукового давления до 30...35 дБ привычен для человека и не беспокоит его. Повышение уровня до 40...70 дБ создает значительную нагрузку на нервную систему чело-

Слуховое восприятие человека века, вызывая ухудшение самочувствия. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха — профессиональной тугоухости

Рис. 13.3. Слуховое восприятие человека века, вызывая ухудшение самочувствия. Воздействие шума уровнем свыше 75 дБ может привести к потере слуха — профессиональной тугоухости.

У человека, находящегося в течение 6...8 ч под воздействием шума интенсивностью 90 дБ, наступает умеренное понижение слуха, исчезающее примерно через час после прекращения шума. После нескольких часов пребывания под воздействием шума интенсивностью 115 дБ у персонала, обслуживающего авиационную технику, наступает временная потеря слуха в диапазоне средних и высоких частот продолжительностью от нескольких минут до нескольких часов. Шум, превышающий 120 дБ, очень быстро вызывает усталость, наступающую через несколько минут и сопровождающуюся заметным понижением слуха.

При уровне интенсивности шума 160 дБ может произойти разрыв барабанной перепонки. Высокочастотный шум реактивных двигателей, включающий в себя ультразвуки, отрицательно действует на организм человека. Звуки в диапазоне частот 40 кГц, не повреждая барабанной перепонки и среднего уха, поражают внутреннее ухо (кортиев орган), а частота 1000 кГц разрушает глубокие структуры тканей человека на стыке тканей сред черепа и твердой мозговой оболочки. Звуковые волны во время испытания реактивных двигателей вызывают особое заболевание человека, так называемую «сверхзвуковую болезнь». Причина болезни — генерация звуков ультразвуковой чистоты, образующихся при входе в двигатель и выходе газов из сопла. Симптомы болезни: общая усталость, головокружение, а иногда и тошнота. Эта болезнь непродолжительная, и ей подвержены лица технического состава, находящиеся вблизи двигателя в момент его опробования или испытания на стенде.

Чрезмерное воздействие шума может приводить как к акустическому стрессу слуховой системы, так и к акустическому стрессу во внеслуховой системе. В результате непрерывного воздействия шума значительной интенсивности и длительности может произойти нарушение нервно-сенсорных структур внутреннего уха. Непрерывная звуковая экспозиция приводит к медленному прогрессирующему снижению слуховой чувствительности. Вначале это наблюдается в диапазоне высоких тонов, в пределах между 2000 и 6000 Гц с наибольшим понижением на 4000 Гц (рис. 13.4). При продолжительной экспозиции потеря чувствительности увеличивается и распространяется на соседние частоты. Акустическая травма внутреннего уха связана с дегенерацией волосковых клеток. Слух, утраченный в результате патологии волосковых клеток, не восстанавливается.

Воздействие шума импульсного типа большой интенсивности может явиться причиной сильного повреждения барабанной перепонки и цепи слуховых косточек. В некоторых случаях может про-

Аудиограммы, показывающие различные стадии потери слуха, вызванного шумом

Рис. 13.4. Аудиограммы, показывающие различные стадии потери слуха, вызванного шумом:

А - нормальный хороший слух; Б и В - ранние стадии ослабления слуха;

Г - поздняя стадия ослабления слуха, уменьшение чувствительности к различным частотам; Д- поздняя стадия после длительного воздействия

изойти повреждение и внутреннего уха. Если разрывы барабанных перепонок не слишком сильны и цепь слуховых косточек остается неповрежденной, происходит заживление, и потеря слуха незначительна. Нервно-сенсорное повреждение, если оно произошло в результате неожиданного импульсного воздействия, может в течение нескольких месяцев оставаться не диагностированным.

Болевые ощущения локализуются в механизме среднего уха. Они возникают почти независимо от частоты при уровнях звукового давления между 130 и 140 дБ относительно статического значения 0,0002 мкбар. Болевые ощущения являются защитной реакцией, предупреждающей человека о том, что может произойти перераздраже- ние. Внутреннее ухо не имеет такой системы предупреждения и возможности перераздражения постоянными шумами. О том, что произошло перераздражение, узнают только после временной потери слуха и повреждения внутреннего уха.

По мере изменения атмосферного давления возникает разница между давлением воздуха по обе стороны барабанной перепонки, т.е. между наружным слуховым проходом и полостью среднего уха. Обычно это связано с изменением высоты полета в случае, когда евстахиева труба оказывается закрытой. Перепад давления может постепенно увеличиваться до уровня, при котором наступает понижение остроты слуха или временная потеря слуха до 8... 10 дБ на частотах нише 1500 Гц и выше 2300 Гц.

Реакция вестибулярной системы на высоких уровнях шума опосредована слуховым анализатором и проявляется нарушениями пространственной ориентации, болезнью движения и затруднениями сохранения полного равновесия за счет позы.

Жалобы на ухудшение слуха обусловлены затруднениями, связанными с пониманием разговорной речи. Считается, что наилучшим способом определения состояния слуха является способность слышать и понимать речь в обычных бытовых условиях. Сохранение способности воспринимать речь является основной целью защиты слуха. На этой же основе построены критерии ограничения шума.

Различают следующие степени потери слуха:

I степень (легкое снижение слуха) — потеря слуха в области речевых частот составляет 10...20 дБ; на частоте 4000 Гц — 60 ±20 дБ;

II степень (умеренное снижение слуха) — потеря слуха соответственно составляет 21...30 дБ и 65 ±20 дБ;

III степень (значительное снижение слуха) — потеря слуха соответственно составляет 31 дБ и более и 70 ±20 дБ.

Вероятность повреждения слуха в зависимости от эквивалентного уровня звука и продолжительности его действия на человека приведена в табл. 13.2.

Т аблица 13.2

Вероятность повреждения слуха

Эквивалентный уровень звука Аэкв’ дба

Продолжительность работы t, лет

5

10

15

20

25

85

0,01

0,03

0,05

0,06

0,07

90

0,04

0,1

0,14

0,16

0,16

95

0,07

0,17

0,24

0,28

0,29

100

0,12

0,20

0,37

0,42

0,43

105

0,18

0,48

0,53

0,58

0,60

ПО

0,26

0,55

0,71

0,78

0,78

115

0,36

0,71

0,83

0,87

0,84

Для профилактической работы по обеспечению безопасных условий труда по шумовому фактору служит аудиометрический контроль работающих.

Аудиометрией называется испытание слуха, которое позволяет установить отклонение слуха человека от нормы. Аудиометрический контроль и оценка его результатов осуществляется путем выявления состояния слуховой функции, как среднеарифметического значения снижения порогов слуховой чувствительности в диапазоне речевых частот (500...2000 Гц) и на частоте 4000 Гц. Критерием профессионального снижения слуха принят показатель средней арифметической величины снижения слуха в речевом диапазоне, равный 11 дБ и более. Методика оценки воздействия производственного шума регламентируется в стандарте ИСО 1999:( 1975) «Акустика — определение профессиональной экспозиции шума и оценка нарушений слуха, вызванных шумом». В данном стандарте установлено соотношение между воздействием шума, выражаемым через уровень звука и его продолжительностью, и процентом людей, у которых можно ожидать ухудшение слуха вследствие воздействия производственного шума.

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, влияет на психическое состояние человека, вызывая чувство беспокойства и раздражения.

Воздействие шума на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших уровнях звука (40...70 дБА) 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 (при уровнях звука выше 85 дБА).

Воздействие шума на центральную нервную систему вызывает увеличение латентного (скрытого) периода зрительно-моторной реакции, приводит к нарушению подвижности нервных процессов, изменению электроэнцефалографических показателей, нарушает биоэлектрическую активность головного мозга с проявлением общих функциональных изменений в организме, существенно изменяет биопотенциалы мозга, их динамику, вызывает биохимические изменения в структурах головного мозга.

При импульсных и нерегулярных шумах степень воздействия шума повышается. Изменения в функциональном состоянии центральной и вегетативной нервных систем наступают раньше и при меньших уровнях шума, чем снижение слуховой чувствительности.

Работающие в условиях длительного шумового воздействия испытывают раздражительность, головные боли, головокружение, снижение памяти, повышенную утомляемость, понижение аппетита, боли в ушах. Такие сдвиги в работе ряда органов и систем организма человека могут вызвать негативные изменения в эмоциональном состоянии человека вплоть до стрессовых. Под воздействием шума снижается концентрация внимания, нарушаются физиологические функции, появляется усталость в связи с повышенными энергетическими затратами и нервно-психическим напряжением, ухудшается речевая коммутация. Все это снижает работоспособность человека и его производительность, качество и безопасность труда. Установлено, что при работах, требующих повышенного внимания, при увеличении уровня звука от 70 до 90 дБА имеет место снижение производительности труда на 20%.

Множественное нарушение функций организма человека позволило Е.Е. Андреевой-Галаниной объединить весь комплекс этих нарушений в понятие «шумовая болезнь». В настоящее время «шумовая болезнь» характеризуется медициной комплексом симптомов. К объективным симптомам «шумовой болезни» относятся: снижение слуховой чувствительности, изменение функций пищеварения, выражающееся в понижении кислотности, сердечно-сосудистая недостаточность, нейроэндокринные расстройства.

 
Посмотреть оригинал