Влияние громкого звука и шума на организм человека
Мы живём в очень громком обществе, причём не только большая пиковая нагрузка воздействует на наши уши, но и постоянный, непрекращающийся шум постоянно «капает на мозги». Постоянно бормочет радио, за окном - никогда не прекращающийся траффик… Современный человек, пожалуй, никогда не остаётся в той тишине, что бывает на удалении от цивилизации, среди природы. А ведь все системы нашего организма сформировались ещё тогда, когда предки человека бегали за мамонтами и медведями по лесам и ни о каком радио не думали… То есть, адекватным для человека является куда меньший уровень постоянного звукового давления, чем тот, что присутствует ежесекундно в мегаполисах, где живёт большинство из нас.
Наиболее уязвим слух, конечно, при воздействии громких звуков, тогда как от шума страдает, скорее, мозг - возникают головные боли, бессонница или, наоборот, сонливость… Сконцентрируемся сегодня на повреждениях именно ушей, то есть на опасностях, связанных с громкими звуками.
Вполне физиологично, что после хорошего концерта человек испытывает снижение слуха. Не стоит, кстати, грешить именно на рок-концерты или хардкор (как в танцевальном, так и в гитарном смысле этого слова) - вечеринки. Замеры убедительно свидетельствуют, что при исполнении, скажем, Вагнера, дирижёр испытывает звуковую нагрузку, превосходящую все возможные санитарные нормы, в том числе, установленные для штамповочных цехов. И при этом у него нет никакой защиты, в отличие, от рабочих на заводе.
От громкого звука напрягается самая маленькая мышца человеческого тела и поворачивает малюсенькую косточку, передающую импульс с барабанной перепонки. Плечо рычага уменьшается и сила удара звуковой волны снижается. Мозг же рассчитывает силу звука с учётом напряжения мышцы и, хотя наши уши не воспринимают всей силы литавр или бас-гитар, сигнализирует нам о том, что музыка громка. Концерт кончается, но мышца не сразу расслабляется. Поэтому после шоу звуки нормальной громкости воспринимаются как через вату. Обычно это проходит через несколько часов и уже на следующее утро слух в норме. Однако, если подобное насилие над ухом происходит слишком часто, человек постепенно теряет возможность воспринимать тихие звуки - происходит, как говорят специалисты, снижение слуха.
Исследование, проведённое в Орландо, выявило, что около пяти миллионов детей в США, в возрасте от 6 до 19 лет, страдают от снижения слуха, вызванного регулярным грохотом, который им приходится переносить.
Чтобы начать терять слух, достаточно восьми часов воздействия звука громче 85 децибел, неважно, каков его источник. На практике это означает, что, если кто-то ещё слышит музыку в вашем плеере, а вы не снимали наушников почти целый день - копите деньги на слуховой аппарат.
Проблемы со слухом у детей часто остаются нераспознанными. Ребёнок не может полностью расслышать, что говорит учитель, а врач ставит диагноз «нарушение внимания», не подозревая у маленького и вполне здорового любителя музыки, снижения слуха.
Впрочем, исследования показывают, что люди очень разнятся в восприимчивости к шуму. То, что лишит одного возможности слышать, может оказаться легкопереносимым для другого. Из этих последних, надо полагать, и вербуются поклонники трэша и дум-металла…
Главное - не забывать, что единожды произошедшее снижение слуха, как правило, необратимо. Так что главное - следить за своим образом жизни, не забывать, что понятие гигиены включает не только заботу о волосах и зубах, но и внимательное, предусмотрительное отношение к звуковому окружению.
Ниже приведены таблицы по работе со звуком, а также уровни громкости наиболее частовстречающихся источников шума:
| Нормы безопасности при работе со звуком: | ||||||||
| Продолжительность (часов в день) | 0.5 | менее 0.25 | ||||||
| Максимально допустимый уровень шума, дБа |
| Звуки и их уровни громкости: | |
| Источник: | Уровень в дБ: |
| Порог слышимости | |
| Шёпот | |
| Шелест листьев, негромкая музыка | |
| Разговор | |
| Пылесос | |
| Радио средней громкости | |
| (При длительном воздействии звука выше 75 дБ возможно повреждения слуха) | |
| Трактор | |
| Бензопила, снегоход | |
| Взлёт реактивного самолёта, эстрадный концерт | |
| Выстрел с винтовки, сирена с 30 м | |
| Болевой порог |
Это может накапливаться! Если кто-то подвергается воздействию звука или шума с переменной громкостью, то надо измерять кумулятивный эффект (накапливание). Причём необходимо помнить, что:
Снижение слуха с возрастом происходит достаточно критично, особенно после 40 лет (Рис.1). Важно помнить, что повреждения слуха тоже носят кумулятивный характер: если часть слуха потеряна, его уже не вернешь. Слуховые аппараты, конечно, позволяют функционально помочь в повседневной жизни человека, но слух они не восстанавливают. Так же важно помнить, что ухо неодинаково чувствительно к разным частотам. Если вы когда-либо видели кривые равной громкости(приведённые на Рис.2), то знаете, что ухо более чувствительно к одним частотам и менее чувствительно к другим. Есть специальные коэффициенты поправок, называемые dBHL и учитывающие этот факт. Еще одна важная особенность человеческого слуха заключается в том, что каждое ухо слышит так называемые "критичные" частотные полосы. Таким образом, мозг отфильтровывает то, что слышит ухо. Эта способность не восстанавливается при помощи слухового аппарата.
Многие люди, носящие слуховые аппараты, жалуются на то, что для того, чтобы что-то услышать, им необходимо сосредоточиться именно на этом источнике звука. Для звукорежиссера такое положение дел абсолютно неприемлемо, так как ему постоянно приходится иметь дело с множеством источников звука.
Некоторые считают, что потеря слуха - явление временное. Это отчасти так. Когда ухо подвергается воздействию громких шумов, оно защищается, в результате чего человек временно перестает слышать слабые звуки. Это явление называется "временный сдвиг порога слышимости". После прекращения шумов ухо возвращается в нормальное состояние за 12 - 14 часов. Если слух не восстанавливается, мы говорим о "постоянном сдвиге порога слышимости".
Другой формой постоянного повреждения слуха является тиннитус (звон в ушах). Сам по себе он неизлечим, однако в этом направлении достигнуты определенные успехи. Важно помнить, что тиннитус не связан напрямую с потерей слуха, его можно заполучить сохранив слух.
Многие учёные вообще твердо убеждены, что шум является "загрязнителем рабочей среды" и наносит серьезный ущерб здоровью служащих, так как:
его воздействие приводит к повышению давления;
у 60% персонала происходят нарушения сна и изменения в характере далеко не в лучшую сторону;
5% сотрудников становятся вспыльчивыми и раздражительными;
у 28% женщин нарушается менструальный цикл;
40% людей теряют слух.
Именно поэтому установлены ограничения и изданы нормативы, регламентирующие шумовое воздействие на людей. По информации Всемирной организации здравоохранения, человек не может отдыхать при шуме свыше 40 децибел. Для подростков предельно допустимая сила звука - 70 дБ, для взрослых - 90 дБ.
Зоны свыше 85 дБ опасны, а в зонах с шумом, превышающим 135 дБ, запрещено даже кратковременное пребывание людей. Шум в 150 дБ не переносится человеком, а при 180 дБ уже наступает "усталость" металлов (!) и выбиваются заклепки. Теперь уже вряд ли кто-то назовет полезными звуки дискотеки: их сила порой достигает 105 - 110 дБ, что приравнивается к грохоту, производимому деревообрабатывающими станками. Кстати, врачи заметили, что даже поездки в метро не безопасны для нашего здоровья: звук тормозящего поезда иногда достигает 110 - 120 дБ и совсем чуть-чуть уступает реву реактивного двигателя, который равен 140 дБ.
Профессиональная глухота чаще всего поражает людей "шумных" профессий: клепальщиков, молотобойцев, ткачей, артиллеристов, звукорежиссеров, музыкантов джазовых и симфонических оркестров. К группе риска относятся даже космонавты, поскольку круглосуточная работа приборов и вентиляторов создает на космических станциях шумовой фон 80 децибел.
Шум, безусловно, способен на многое. В некоторых странах приняты законы, запрещающие жителям шуметь после определенного времени суток. В Германии всякий гражданин имеет право вызвать полицию, если соседи мешают ему спать. Существуют даже научно-популярные брошюры о том, что следует и что не следует считать шумом, а также что преследуется по закону. Однако еще никогда недовольство шумом не доходило до убийства. Но рано или поздно в этой жизни случается все: 16 июня 2001 года в бывшей столице Бразилии Рио-де-Жанейро пенсионер застрелил из охотничьего ружья 14-летнюю девочку и ранил ее подругу только за то, что дети шумели во время игры:
Слабый шум "ведет" себя по-разному. Но это уже больше зависит от возраста, состояния здоровья и индивидуального отношения. Вспомните: когда вы чем-нибудь заняты, то вряд ли замечаете и реагируете на шум, производимый собственной персоной. А вот посторонние, отвлекающие шумы могут раздражать до бешенства. Так что, если захотите узнать, какой у вас тип высшей нервной деятельности, проверьте себя слабым шумовым воздействием. При этом возьмите на заметку, что менее чувствительны к шуму люди сильные и уравновешенные.
И уж если так вреден слышимый шум, то как же ведут себя его безголосые вездесущие "братья"?
В начале недавно отшумевшего века американский физик Роберт Вуд выяснил, что инфразвук вызывает у людей болезненные реакции. Когда ученый включил в одном из лондонских театров инфразвуковую трубу, которая, по его замыслу, должна была создать в зале тревожное настроение, зрителей обуял самый настоящий ужас. В зале же творилось необъяснимое: дребезжали оконные стекла, звенели хрустальные подвески канделябров:
При частоте 5 Гц повреждается печень, 6 Гц - развивается морская болезнь, а также ощущение усталости, тоски. Инфразвук в 7 Гц может остановить сердце и разорвать кровеносные сосуды. Низкие частоты способны вызвать панику или приступ безумия. Советский психиатр М. Никитин в 1934 году наблюдал припадки у больных эпилепсией, слушающих игру на органе. Оказывается, органные трубы порождают и инфразвуки. Причем для звука, вызывающего незначительные изменения в настроении, большой интенсивности не надо. Исследователи, проводившие опыты по воздействию низкочастотных колебаний на человека, собирали большую аудиторию на лекцию, а затем, когда слушатели были особенно поглощены рассказом, излучали с помощью специального аппарата инфразвук. И люди уходили, не вынося его действия, хотя и не осознавали, почему они это делают.
В природе такие колебания порождаются грозами и сильнейшими ветрами, солнечными вспышками и штормами; сопутствуют выстрелам, взрывам, обвалам, землетрясениям. Во время даже небольшого шторма мощность инфразвуков достигает десятков киловатт, и влияние их распространяется на сотни километров вокруг. Промышленные инфразвуки исходят от заводских вентиляторов, воздушных компрессоров, дизелей, всех медленно работающих машин. Никуда не деться и от такого привычного постоянного источника, как городской транспорт.
Однако определенные низкочастотные звуки, действуя на слуховые анализаторы мозга, "убеждают" человека бросить курить, спокойно спать, соблюдать диету, быстро читать, усваивать иностранные языки, преодолевать стрессы и испытывать нежные чувства. В Японии, например, выпущены музыкальные магнитофонные кассеты с наложенным на пленку низкочастотным текстом, неуловимым для слуха человека, но воспринимаемым его сознанием. А в закрытых лабораториях тем временем (что уж скрывать?) полным ходом идут исследования по созданию инфразвукового оружия:
Ультразвуки не менее: "молчаливы", но обнаруживают свое действие весьма ощутимыми проявлениями. Они оказывают сильное влияние на живые организмы: нити водорослей разрываются, клеточки животных лопаются, кровяные тельца разрушаются; мелкие рыбы и лягушки умерщвляются за 1 - 2 минуты; температура тела испытуемых животных повышается - у мыши, например, до 45°С.
Неслышимые ультразвуки, как и невидимые ультрафиолетовые лучи, нашли применение в медицине. Так, ученые заметили, что различные шумы вызывают резонанс в мышечных тканях, что приводит к непроизвольным сокращениям мышц без участия мозга. Мышцы сокращаются незначительно, но именно это вызывает потребность произвести более основательные движения. Таким образом, если необходимо побудить людей к каким-либо действиям, шумы и ударные инструменты могут оказать значительную помощь. Для преодоления тормозящих влияний парасимпатической и эндокринной систем используются звуки с частотой около 0,9 Гц. Это песни и музыкальные произведения, активизирующие функцию внешнего дыхания, вследствие чего развивается гипероксия мышечной ткани и повышается так называемый тонус: энергия выплескивается через край, а состояние сонливости и готовности к отдыху исчезает, сменяясь бодростью и жаждой активных действий.
Однако не все шумы способны побуждать людей к активности. Точнее, различные группы мышц возбуждаются от различных видов шумов. Более того, шум должен быть прерывистым. Наиболее сильно способствуют активности мышц так называемые розовый (300 - 1200 Гц) и коричневый (25 - 300 Гц) шумы. Наименее результативным и одновременно наиболее распространенным является белый шум (от 1000 - 20 000 Гц), присутствующий в шорохе листьев, порывах ветра, шипенье пара. Зрители на больших стадионах криками и разговорами генерируют розовый и коричневый шумы, что является одной из причин буйства толпы, происходящего во время футбольных матчей. Драки и погромы, сопровождающие большие спортивные соревнования, - следствие повышенной мышечной активности: ведь вялый, сонный и уставший человек не станет всего этого делать. Конечно, стимуляторами активности футбольных фанатов являются многочисленные факторы - звук лишь один из них, причем довольно значительный.
Соответствующий шум может акцентировать кульминационный момент публичного выступления. Для этого после важной фразы, сказанной оратором, должен последовать достаточно громкий (или периодически возникающий и исчезающий) коричневый шум. Гул, являющийся фоном речи, активизирует людей, и оратору легче побудить их к каким-либо действиям. Этот прием используют во время своих предвыборных кампаний многие американские политики, выступающие под одобрительные крики, гул толпы и т. п.
В свое время Роберт Кох предсказал: "Когда-нибудь человечество вынуждено будет расправляться с шумом столь же решительно, как оно расправляется с холерой и чумой". Расправляться начали уже давно: еще за три тысячи лет до нашей эры шумеры приказывали оружейникам убирать свои мастерские из центра городов. Юлий Цезарь почти 2000 лет назад в Риме запретил езду ночью на грохочущих колесницах. Тогда же появился запрет на петушиное пение до наступления рассвета. А всего 400 лет назад королева Англии Елизавета III издала закон, который существует по сей день и запрещает мужьям бить своих жен после 10 часов вечера и до пяти утра: "чтобы их крики не беспокоили соседей".
Современная наука накопила большой арсенал средств защиты от шума. Основными направлениями снижения акустического загрязнения окружающей среды являются:
уменьшение шума непосредственно в источнике;
снижение уровня шума на пути распространения от источника к объекту воздействия;
архитектурно-планировочные мероприятия;
организационные мероприятия;
индивидуальные средства защиты.
В жилых помещениях уровень шума регулируется установкой окон с тройными стеклами, использованием шумозащитных строений в качестве акустических экранов, выносом шумных производств за городскую черту. Но вот что поразительно: самым лучшим поглотителем звука является открытое окно (так же, как лучшим поглотителем света служит отверстие)!
На сегодняшний день уже придумали и успешно пользуются индивидуальными средствами защиты от шума - антифонами, вкладышами, шлемами. Противошумные наушники должны применяться везде, где уровень шума превышает 90 дБ при продолжительности работы 8 часов. Чтобы не нанести вреда здоровью, необходимо соблюдать правило: начиная с 90 дБ, увеличение шума на каждые 3 дБ должно повлечь за собой сокращение рабочего времени в два раза. Например, при уровне шума 91 - 94 дБ продолжительность работы (без дополнительной защиты) может равняться 4 часам; от 94 до 97 дБ - 2 часам; а от 103 до 106 дБ - всего 15 минутам.
Будем надеяться, что средства борьбы с шумами станут еще более эффективными, а Земля все же не превратится в планету Тишины и Безмолвия.