
- •Кухта ю.С. Медико-биологические основы безопасности жизнедеятельности
- •От авторов.
- •Глава 1. Человек и среда обитания.
- •1.1. Основы законодательства по безопасности жизнедеятельности человека1
- •1.2. Состояние здоровья населения2
- •1.3 Здоровье – важнейший фактор жизнедеятельности человека5
- •Глава 2. Адаптация человека к условиям окружающей среды (среды обитания).
- •2.1. Характеристика процессов адаптации7
- •2.2. Общие принципы и механизмы адаптации8
- •2.3. Общие меры повышения устойчивости организма9
- •Глава 3. Краткая характеристика нервной системы.12.
- •3.1 Организация нервной системы13
- •3.2 Рефлекторный принцип регуляции14.
- •3.3 Нервные центры15
- •3.4 Классификация видов торможения
- •3.5 Принципы координационной деятельности центральной нервной системы16.
- •3.6 Спинной мозг
- •3.7 Вегетативная (автономная) нервная система17.
- •Глава 4. Аналитико-синтетическая деятельность мозга.
- •4.1 Общие положения
- •4.2 Этапы процесса анализа и синтеза18
- •4.3 Структурно-функциональная характеристика коры большого мозга19
- •4.4 Локализация функций в коре большого мозга20
- •Глава 5. Физиология сенсорных систем.
- •5.1.Общие принципы работы сенсорных систем. Понятия.21
- •5.2 Классификация анализаторов22
- •5.3 Структурно-функциональная организация анализаторов23
- •5.4 Свойства анализаторов.24
- •5.5 Кодирование информации в анализаторах25
- •5.6 Регуляция деятельности сенсорных систем26
- •Глава 6. Анализаторы.27
- •6.1 Зрительный анализатор
- •6.2 Слуховой анализатор
- •6.3 Обонятельный анализатор
- •6.4 Кожный анализатор
- •6.5 Висцеральный анализатор
- •6.6 Проприоцептивный анализатор
- •6.7 Болевая чувствительность.
- •Глава 7. Основы гигиенического нормирования факторов окружающей среды.
- •7.1. Гигиенические нормативы
- •7.2. Предельно допустимые концентрации29
- •Глава 8. Основы промышленной токсикологии.30
- •8.1. Понятие о токсикологии.
- •8.2. Классификация и воздействие вредных веществ на человека.
- •8.3. Гигиеническое нормирование содержания вредных веществ в воздухе рабочей зоны.
- •Глава 9. Физико-химические свойства отравляющих веществ.32
- •9.1. Классификация отравляющих веществ.
- •9.2. Пути поступления отравляющих веществ в организм.
- •9.3. Механизм действия отравляющих веществ
- •9.4. Патогенез развития клиники поражения.
- •9.5. Цитогенетическое, теретогенное и бластомогенное действие ядов.
- •9.6. Методы токсикологических исследований, характеристика токсичности ов.
- •Глава 10. Воздействие физических факторов окружающей среды на организм человека.
- •10.1. Метеорологические условия производственной среды.
- •10.2. Виброакустические колебания.
- •10.2.1. Вибрация.35
- •10.2.2. Акустические колебания.36
- •10.3 Неионизирующие излучения.37
- •10.3.1 Излучения.
- •10.3.2 Электромагнитные поля и излучения (неионизирующие излучения).
- •10.3.3. Инфракрасное (тепловое) излучение.
- •10.3.4. Гигиеническое нормирование электромагнитных полей.
- •10.4 Ионизирующие излучения.38
- •Контрольные вопросы
- •Глава 11. Воздействие химических факторов окружающей среды на организм человека.
- •11.1. Пыль.41
- •Глава 11. Воздействие химических факторов окружающей среды на организм человека 216
10.2.2. Акустические колебания.36
Акустическими колебаниями называют колебания упругой среды. Понятие акустических колебаний охватывает как слышимые, так и неслышимые колебания воздушной среды.
Акустические колебания в диапазоне частот 16...20 кГц, воспринимаемые ухом человека с нормальным слухом, называют звуковыми. Акустические колебания с частотой менее 16 Гц называют инфразвуковыми, выше 20 кГц – ультразвуковыми. Область распространения акустических колебаний называют акустическим полем. Часто акустические колебания называют звуком, а область их распространения – звуковым полем.
Шумом принято называть апериодические звуки различной интенсивности и частоты. С физиологической точки зрения шум – это всякий неблагоприятно воспринимаемый человеком звук.
Источниками шума на производстве является транспорт, технологическое оборудование, системы вентиляции, пневмо- и гидроагрегаты, а также источники, вызывающие вибрацию, т.к. колебания твердых тел вызывают колебания воздушной среды. Шум является одним из наиболее существенных негативных факторов производственной среды. Источники шума формируют звуковые волны, возникающие в результате нарушения стационарного состояния воздушной среды.
Параметры, характеризующие акустические колебания (шум).
Колебательная скорость v (м/с) – скорость колебания частиц воздуха относительно положения равновесия.
Скорость распространения звука (скорость звука) с (м/с) - скорость распространения звуковой волны. При нормальных атмосферных условиях (температура 20°С, давление 105 Па) скорость распространения звука в воздухе равна 344 м/с.
Звуковое давление р (Па) – разность между мгновенным значением полного давления и средним давлением, которое наблюдается в невозмущенной среде
где р – плотность среды (кг/м3), рс – называют удельным акустическим сопротивлением (Па • с/м), равное 410 Па • с/м для воздуха, 1,5 • 106 Па • с/м – для воды, 4,8 • 107 Па • с/м – для стали.
При распространении звука со скоростью звуковой волны происходит перенос энергии, которая характеризуется интенсивностью звука.
Интенсивность звука I (Вт/м2) – это энергия, переносимая звуковой волной в единицу времени, отнесенная к площади поверхности, через которую она распространяется
Как и для вибрации и по тем же самым причинам, звуковое давление и интенсивность звука принято характеризовать их логарифмическими значениями – уровнями звукового давления и интенсивности звука.
Уровень звукового давления
где р – звуковое давление, Па; р0 – пороговое звуковое давление, равное 2 • 10~5 Па.
Уровень интенсивности звука
где / - интенсивность звука, Па; /0 – пороговая интенсивность звука, равная 10~12 Вт/м2.
В качестве пороговых значений приняты минимальные значения звукового давления и интенсивности звука, которые слышит человек при частоте звука в 1000 Гц, поэтому они получили названия порогов слышимости.
Важной характеристикой, определяющей распространение шума и его воздействия на человека, является его частота. Так же как и для вибрации, диапазон звуковых частот разбит на октавные полосы (f1/f2=2), характеризуемые их среднегеометрическими частотами. Граничные и среднегеометрические частоты октавных полос приведены ниже.
Таблица 7. Частоты и диапазоны октавных полос.
Классификации производственного шума.
Шум классифицируется по частоте, спектральным и временным характеристикам, природе его возникновения.
По частоте акустические колебания различаются на инфразвук (f<\6 Гц), звук (16<Г/< 20000 Гц), ультразвук (f > 20 000 Гц). Акустические колебания звукового диапазона подразделяются на низкочастотные (менее 350 Гц), среднечастотные (от 350 до 800 Гц), высокочастотные (свыше 800 Гц).
По спектральным характеристикам шум подразделяется на широкополосный с непрерывным спектром более одной октавы и тональный (дискретный), в спектре которого имеются выраженные дискретные тона (частоты, уровень звука на которых значительно выше уровня звука на других частотах). Примером широкополосного шума может являться шум реактивного самолета, тонального – шум дисковой пилы, в спектре шума которой имеется ярко выраженная частота с доминирующим уровнем звука.
По временным характеристикам шум подразделяется на постоянный и непостоянный. Постоянным считается шум, уровень которого в течение 8-часового рабочего дня изменяется не более чем на 5 дБ; непостоянным – если это изменение превышает 5 дБ. Непостоянные шумы, в свою очередь, разделяются на: колеблющиеся, уровень звука которых изменяется непрерывно во времени (например, шум транспортных потоков); прерывистые, уровень звука которых изменяется ступенчато (на 5 дБ и более), причем длительность интервалов, в которых уровень звука остается постоянным не менее 1 с (например, шум прерывисто сбрасываемого из баллонов сжатого воздуха); импульсные, представляющие собой звуковые импульсы, длительностью менее 1с (например, шум агрегатов и машин, работающих в импульсном режиме).
По природе возникновения шум можно разделить на механический, аэродинамический, гидравлический, электромагнитный.
Механические шумы возникают по следующим причинам: наличие в механизмах инерционных возмущающих сил, возникающих из-за движения деталей механизма с переменными ускорениями; соударение деталей в сочленениях вследствие неизбежных зазоров; трение в сочленениях деталей механизмов; ударные процессы (ковка, штамповка, клёпка, рихтовка) и ряд других. Основными источниками возникновения шума механического происхождения являются подшипники качения и зубчатые передачи, а также неуравновешенные вращающиеся части машин.
Аэродинамические шумы возникают в результате движения газа, обтекания газовыми (воздушными) потоками различных тел. Аэродинамический шум возникает при работе вентиляторов, воздуходувок, компрессоров, газовых турбин, выпусков пара и газа в атмосферу, двигателей внутреннего сгорания. Причинами аэродинамического шума являются вихревые процессы, возникающие в потоке рабочей среды при обтекании тел и выпуске свободной струи газа; пульсации рабочей среды; вызываемые вращением лопастных колес вентиляторов, турбин; колебания, связанные с неоднородностью и пульсациями потока. Аэродинамический шум – один из самых значительных по уровню звука.
Гидравлические шумы возникают вследствие стационарных и нестационарных процессов в жидкостях (кавитация, турбулентность, гидравлические удары). Например, в насосах источником гидравлического шума является кавитация жидкости у поверхностей лопаток насоса при высоких окружных скоростях вращения рабочего колеса.
Электромагнитные шумы возникают в электрических машинах и оборудовании, использующем электромагнитную энергию. Основной причиной возникновения электромагнитного шума является взаимодействие ферромагнитных масс под влиянием переменных во времени и пространстве магнитных полей, а также электрические (пондеромоторные) силы, вызываемые взаимодействием электромагнитных полей, создаваемых переменными электрическими токами.
Влияние шума на организм.
Шум вредно отражается на здоровье и работоспособности человека. Чрезмерный шум нарушает остроту зрения, ритм дыхания и сердечной деятельности. Он способствует повышению внутричерепного и кровяного давления. В условиях шума значительно замедляются реакции, ослабляется внимание, быстро наступает утомление. Все это является причиной увеличения травматизма, понижения работоспособности, падения производительности труда (Weston, Adams), роста брака (Ruffer). По данным Международного бюро труда, в некоторых случаях производительность снижалась до 60 и даже 40% (И.И.Славин). Большую роль в этом играет кумуляция раздражителя, т. е. накопление его во времени, и потому влияние шума будет тем больше, чем он не только сильнее, но и продолжительнее.
Шум оказывает действие не только на слух, являясь адекватным раздражителем рецепторных полей слухового анализатора, но и на весь организм. Под влиянием интенсивного шума нередко наступает выраженный симптомокомплекс укачивания в виде побледнения кожных покровов, холодного пота, тошноты и рвоты, особенно если в этом шуме преобладают высокие частоты, к которым организм человека наиболее чувствителен. Немалую роль здесь играет анатомическая близость вестибулярных и слуховых ядер в стволовой части мозга, а также их филогенетическое родство. Однако накопились уже многочисленные наблюдения, говорящие о весьма значительном действии шума на функции организма, не находящиеся в близкой связи со слуховой функцией.
Отмечено влияние шума на сердечно-сосудистую систему и, в частности, на частоту и наполнение пульса, кровяное давление, состояние капиллярного кровообращения. Так, Л.Н.Сигалова (1968 г.), изучавшая действие шума компрессорных станций интенсивностью ПО-115 дБ на операторов-машинистов, установила у них изменение артериального кровяного давления в 80% случаев как в сторону понижения (62%), так и его повышения (18%).
Н.Н.Покровский, отмечая особенности электрокардиограмм у рабочих шумовых цехов (интенсивность шума 80-114 дБ), нашёл у них учащение или урежение частоты сердечных сокращений, тенденцию к удлинению атриовентрикулярной проводимости, увеличение времени электрической систолы сердца, смещение отрезка S-T выше или ниже изоэлектрической линии и пр.
И.И.Галахов, изучавший действие средне- и высокочастотного шума интенсивностью 110 дБ, а Н.И.Крылова – 103 и 115 дБ на мотористов речных судов методом плетизмографии и определения кровяного давления, установили у них выраженные изменения со стороны сердечно-сосудистой системы. Аналогично и Jansen при исследовании действия звукового раздражителя на сердечно-сосудистую систему методом пальцевой плетизмографии обнаружил, что чистый тон вызывает меньшую сосудистую реакцию, чем широкополосный шум той же интенсивности (87–98 дБ). Кроме того, установлено, что время восстановления сосудистого тонуса при действии шума было более длительное (100 сек), чем при действии чистого тона (53 сек). Автор считает возможным установить функциональную зависимость глубины сосудистой реакции от характера шумового раздражителя. При обследовании 1006 рабочих шумовых производств он наблюдал у них нарушение ритма работы сердца, бледность кожных покровов и слизистых оболочек, указывающие на нарушение периферического кровообращения. Критическим уровнем шума (после которого наступает нарушение периферического кровообращения) Jansen считает 76 дБ. Другие авторы, например, Meyer-Delius и Lehmann, считают, что периферическая сосудистая реакция при шуме с октавными полосами наступает уже при интенсивности 65 дБ.
Возникновение сосудистой реакции на звуковые раздражители настолько постоянно, что некоторыми исследователями (О.С.Виноградова и Е.Н.Соколов) метод плетизмографии был использован при объективном изучении чувствительности слухового анализатора. При этом сильные раздражители (90–110 дБ), согласно данным этих авторов, вызывают чрезвычайно интенсивную сосудистую реакцию с коротким латентным периодом. Реакция же на звуки пороговой интенсивности обладает специфическим характером.
Для выяснения зависимости между состоянием сосудов черепно-мозговой полости и возбуждением слухового рецептора Н.А.Наджарьяном были проведены специальные исследования. Раздражение слухового рецептора производилось звуком камертонов с частотой 128 и 2048 колебаний в секунду, речью и трещоткой Барани, с передачей шума через воздух и через кость. Всего было произведено 390 записей. Анализ кимограмм показал, что возбуждение органа слуха высоким звуком вызывало изменение ритма и амплитуды мозговой пульсации, в значительной мере зависящее от длительности и силы звукового воздействия. Низкий звук в тех же условиях оказывал более слабое действие, чем высокий. Включение трещотки Барани, расположенной у ушной раковины, вызывало выраженное изменение колебательного ритма тканей мозга. После повторных включений трещотки по мере нарастания утомления слухового рецептора реакция сосудов мозга усиливалась. При этом прерывистый шум трещотки с короткими интервалами вызывал большие изменения, чем непрерывный. Особенно демонстративной становилась картина в случаях, когда корпус трещотки прижимался к сосцевидному отростку или когда ее наконечник плотно вводился в слуховой проход. Такие опыты были проведены и при более длительном наблюдении. В этих случаях реакция сосудов полости черепа на шумовое и шумо-вибрационное раздражение со временем ослабевала. По прекращении шумового воздействия в длительных опытах пульсовая кривая мозга возвращалась к своему исходному состоянию не столь быстро, как в коротких опытах. Однако достаточно было поставить исследуемого в условия звукового покоя, как указанные явления быстро исчезали. В свете вышеизложенного интерес представляют исследования М.М.Могильницкого, производившего кимографическую запись пульсации мозга у женщины с костным дефектом черепа. Раздражая ухо больной звуком камертона, он получал изменение пульсовой кривой мозга. Из приведенных данных видно, что сердечно-сосудистая система весьма реактивна и очень быстро откликается на любые факторы внешней и внутренней среды организма. Поэтому необходимо накопление значительного материала для того, чтобы судить о количественной и качественной стороне воздействия шума на данную систему организма человека.
Действие шума на желудочно-кишечный тракт проявлялось в уменьшении числа и амплитуды сокращений желудка (Smitt, Laird), а также нарушении его секреторной функции. Установлено, что 2-3-часовое воздействие высокочастотного шума интенсивностью 80дБ приводит к уменьшению количества желудочного сока и его кислотности (Е.Г.Зархи). Под влиянием шума изменяется объем селезенки и почек (Coribell), изменяются функции желез внутренней секреции, в частности 4-часовое воздействие шума интенсивностью 110 дБ вызывает гиперфункцию щитовидной железы, а 3-часовое – падение количества эозинофилов в крови (Bugard, Spuvras, Volard et al). Л.Е.Милковым при воздействии шума было установлено изменение белкового обмена, характера сахарных кривых, содержания холестерина и хлоридов крови. В условиях шума повышается газообмен, изменяется частота и глубина дыхания, увеличивается вентиляция легких, повышается расход энергии на 20-25% (В.Д.Углов).
Установлено также влияние шума на условнорефлекторную деятельность организма и произвольно-двигательные функции. В исследованиях А.П.Бружеса и А.А.Аркадьевского основная фаза нарушения двигательных реакций при одночасовом действии шума интенсивностью 90 дБ развивалась одновременно с явлениями стойкого возбуждения вегетативных реакций (дыхательной, сердечно-сосудистой), и этот параллелизм сохранялся до прекращения шума. Авторы считают, что в механизме тормозного влияния шумового раздражителя на двигательные функции организма определенное значение имеет функциональное состояние подкорковых вегетативных центров. В связи с указанным, естественно ожидать изменений и в моторных функциях человека, которые нередко выражаются в замедленном темпе работы и других проявлениях гиподинамии. Однако следует отметить, что развитие торможения в слуховом анализаторе, проявляющееся в виде повышения слуховых порогов, имеет характер «защитной блокады коры» от мощных раздражений. Это приводит к временному восстановлению тех же функций, которые А.П.Бружес и А.А.Аркадьевский наблюдали при оценке качества выполнения двигательных задач и восстановления скорости реакции. Однако непрерывно продолжающееся раздражение подкорковых слуховых центров, иррадиируя в подкорковой области, включает в общее разлитое раздражение вегетативные центры. Ввиду наличия тесной взаимосвязи между вегетативными центрами и корой головного мозга шумовое раздражение находит «обходный путь» для влияния на кору, что выражается во вторичном и устойчивом ухудшении произвольнодвигательных функций.
Исследования Е.Н.Иорданской на людях, находившихся в условиях одночасового воздействия низкочастотного шума интенсивностью 120 дБ, показали, что у большинства испытуемых во время действия шума наблюдалось увеличение двигательного рефлекса в ответ на условные звуковые раздражители разной интенсивности, уменьшение латентного периода и растормаживание дифференцировки. (Автором применялась методика речевого подкрепления). Это позволило говорить об ослаблении активного внутреннего торможения и о перевесе раздражительного процесса над тормозным в результате его суммирования в слуховом анализаторе. О резком возбуждении двигательной зоны коры под влиянием интенсивного звукового раздражителя, длящегося от 1,5 до 2 ч в течение 7-34 дней, сообщила Е.В.Павлова, обнаружившая у животных (крыс) наличие двигательной активности, сопровождающейся снижением электрической активности коры головного мозга, а также выпадением ранее выработанных условных рефлексов и появлением парадоксальных фаз. Эти явления рассматриваются автором как срыв высшей нервной деятельности с последующим развитием экспериментального невроза. Л.А.Кащевская при 4-месячном воздействии шума наблюдала у подопытных животных снижение, а в дальнейшем и полное угасание условных рефлексов, выработанных на световой раздражитель. Угасание сосудистых рефлексов под влиянием высокочастотного шума интенсивностью 110 дБ наблюдала Н.И.Крылова, а П.Р.Вайнштейн в эксперименте установила расстройство условнорефлекторной деятельности у животных (мышей), подвергавшихся действию шума интенсивностью 60 дБ.
Исследования высшей нервной деятельности, вегетативной реактивности и остроты слуха у работающих на различных производствах в условиях шума, проведенные Т.А.Орловой, показали выраженную зависимость состояния функций организма от шумовой обстановки. С учетом последней лица, работающие на испытании тихоходных двигателей (шум 96-103 дБ), были отнесены автором в первую группу, занятые поправочными работами (шум 84-87 дБ) – во вторую, мотористы – испытатели быстроходных двигателей, находившиеся обычно в кабине наблюдения с плохой (шум 87-95 дБ) и хорошей (шум 77-87 дБ) звукоизоляцией, составляли соответственно третью и четвертую группы. В процессе испытания двигателя мотористы находились вместе с ним в боксе, где уровень шума достигал 105-130 дБ. У испытуемых исследовались: первая сигнальная система, быстрота замыкания и упрочения положительных условных связей, быстрота выработки тормозной условной связи и переделки ее на положительную связь и обратно, В качестве показателя состояния вегетативной нервной системы был взят рефлекс Ашнер-Даньини. На основании экспериментальных данных Т.А.Орловой была дана гигиеническая оценка шумовой обстановки, в которой проходит рабочий день испытуемых всех четырех групп. В частности, был сделан вывод, что работа в условиях шума в кабине с ухудшенной изоляцией уже после 1-2 ч вызывает сдвиги в корковой динамике в вегетативных центрах. Установлено, что при воздействии шума интенсивностью до 90 дБ указанные сдвиги наступают через 6-7 ч, проявляются в виде ослабления активного (внутреннего) и усиления пассивного торможения, а также уменьшения подвижности основных нервных процессов и носят преходящий характер. При интенсивности шума 130 дБ и более изменения в корковой динамике и вегетативных центрах наступают уже через 20-25 мин воздействия шума и не исчезают за время отдыха.
Каково же функциональное состояние коры головного мозга и подкорковых образований при воздействии шума? На этот вопрос отвечают результаты электрофизиологических исследований, проведенных рядом отечественных авторов. Так, изучение биологической активности головного мозга собак с электродами, вживленными в слуховую область коры и подкорковые структуры, позволило определить значение ретикулярной формации в возникновении изменении при воздействии звуковых раздражителей (О.В.Верзилова, В.Ф.Мастун, И.Н.Любимова и Г.М.Эрдман).
Исследование электрической активности коры головного мозга при воздействии шума позволило А.А.Аркадьевскому, A.М.Волкову, Э.Дрогичиной, Л.Е.Милкову и другим авторам отметить депрессию альфа-ритма, появление низковольтной полиморфной тэта-активности, уплощение электроэнцефалограмм. Длительное воздействие интенсивного шума нередко приводит к дезорганизации ритма на энцефалограмме с появлением медленных волн. Согласно данным Е.Ц.Андреевой-Галаниной и B.Г.Артамоновой, высокочастотный шум интенсивностью 90 дБ вызывает выраженную реакцию синхронизации в лобной и теменно-височной областях, появление высокочастотных волн частотой 4-7 Гц, и, наоборот, широкополосный стабильный шум той же интенсивности вызывает у животных значительно меньшую реакцию. Прерывистый шум с частотой 30 импульсов в минуту вызывает выраженную реакцию торможения.
В качестве основного методического приема при изучении влияния акустических раздражителей на мозг Е.Ц.Андреева-Галанина, С.А.Алексеев и А.В.Кадыскин также применяли регистрацию биоэлектрической активности его различных отделов, являющейся весьма чувствительным индикатором при изучении функционального состояния центральной нервной системы. Вживление долгосрочных интрацеребральных электродов в слуховую и затылочную зоны коры, ретикулярную формацию среднего мозга и различные ядра зрительного бугра животных с последующим отведением биоэлектрической активности этих структур позволило установить, что при воздействии широкополосного стабильного шума интенсивностью 90 и 120 дБ биоэлектрические реакции имеют в основном одинаковую направленность, но разную степень выраженности и устойчивости. Генерализованное изменение биоэлектрической активности изучаемых образований центральной нервной системы под влиянием интенсивного шума позволило авторам считать, что ретикулярная формация мозгового ствола имеет определяющее значение в организации ответной реакции на шумовое воздействие и что нарушение корково-подкорковых соотношений является причиной развития того симптомокомплекса, который и лежит в основе «шумовой болезни». Изучая в хроническом эксперименте изменения, наступающие под влиянием шума в глубоких структурах мозга, Е.Ц.Андреева-Галанина и соавторы полагают, что шумовой раздражитель, воспринимаемый специфическим прибором, вызывает возбуждение во всех звеньях слухового анализатора, в том числе в слуховой зоне коры. Однако проникновение звукового раздражения в кору осуществляется и другими неспецифическими, ретикулярными путями благодаря тесным анатомо-физическим связям между слуховым путем и ретикулярной формацией. Вышесказанное авторы подтверждают данными электрограмм кроликов, подвергавшихся действию шума, в которых обнаружены не локальные изменения в проекционной слуховой зоне, а диффузные во всей коре и в подкорковых структурах в виде генерализованной реакции. Результаты эксперимента позволяют считать, что первоначально при воздействии шума имеет место функциональная активность изучаемой системы, которая может определяться повышением активизирующей роли ретикулярной формации мозгового ствола. Однако при длительном воздействии шума, когда наступает функциональное перенапряжение, активирующее влияние сетчатого образования постепенно ослабевает и в силу вступает торможение.
Влияние шума на умственную работоспособность изучалось многими авторами, установившими, что он не только снижает производительность умственного труда, но также точность, ритм работы и ее качество (Hermann, Hiratuka и др.). Согласно данным Ler, заглушение шума в машинописном бюро ускоряет работу на 4-7,5% и уменьшает энерготраты на 19%. Е.А.Гельтищева и И.И.Пономаренко, изучая действие шума интенсивностью 70 дБ на умственную работоспособность подростков (до 19 лет), установили у них повышенную реактивность и утомляемость, которые проявлялись в затруднении мышления, понижении скорости и точности работы. Слуховая чувствительность при этом понижалась хотя и мало, но восстановление ее было замедленное. На основании экспериментальных данных авторы рекомендуют для подростков в качестве нормативной кривую № 65 (а не 70, как это рекомендуется ИСО) и ограничение допуска их к работе в условиях шума.
При определении действия шума на умственную работоспособность операторов в условиях автоматизированного производства А.С.Лукаускас установил ее снижение на 20%. Оказалось, что при действии высокочастотного шума интенсивностью 100 дБ скорость переработки информации (определенная по тесту Вестона) уменьшалась на 0,1-0,15 бит/сек по сравнению с рабочими центрального пульта, где шум не превышал 90 дБ. Для обработки теста в шумной обстановке затрачивалось времени на 10-25 сек больше, чем в пульте управления; кроме того, возрастали потери информации при ошибках, вычисленных по Генкину.
Устойчивость ясного видения в условиях шума интенсивностью 100 дБ уменьшалась в 5,5 раза, в то время как при действии шума интенсивностью 60 дБ – только в 2 раза, аналогично продолжительность одного периода ясного видения уменьшалась соответственно в 3 и в 1,5 раза.
Интересные данные были получены 3.Ф.Панаиотти, изучавшей изменение внимания и зависимости от интенсивности шума. Автором установлено закономерное понижение концентрации внимания, а также его распределения и переключения по мере возрастания интенсивности среднечастотного стабильного шума интенсивностью от 60 до 100 дБ. Результаты исследования концентрации внимания при помощи теста Бурдона, распределений и переключения внимания с помощью аппарата Пиорковского (позволяющего определять сенсомоторную реакцию на зрительный раздражитель) представлены на рис. 14, из которого следует, что ошибки во время работы на приборе имеют место при всех уровнях шума, даже 60 дБ, а с увеличением интенсивности шума их количество возрастает. Однако обращает внимание и вторая, очень существенная сторона неблагоприятного действия шума на умственную работоспособность – это следовая реакция. Как видно из этого же рисунка, за исключением интенсивности 60 дБ, во всех случаях воздействия шума имеет место «удержание следового образа» еще более двух часов после выключения шумового раздражителя. При интенсивности 80 и даже 70 дБ отмечается заметное понижение внимания. Эти данные имеют важное значение, так как в практической жизни указанным уровням шума обычно не придается должного значения, а они существуют и стойко нарушают умственную работоспособность человека, что небезразлично при современном техническом оснащении транспорта, в частности при работе на автоматизированных постах управления.
Рис. 14. Влияние среднечастотного шума на концентрацию, распределение и переключение внимания (по З.Ф.Пананотти).
Одним из основных показателей состояния центральной нервной системы в условиях шумового воздействия является функциональное состояние анализаторных систем, в значительной мере определяющее работоспособность человека.
Функциональное состояние слухового анализатора изучали Е.Е.Медиокритский, Urbantschich, Е.Н.Малютин, а в более позднее время Г.В.Гершуни и А.А.Волохов, А.И.Бронштейн, Rawdon-Smith, de Mare, Elsberg, Spontnitz и др., определявшие преимущественно влияние частоты действующего звука на функции слуха. Работы В.Г.Ермолаева, Б.Е.Шейвехмана, Perlmann, Я.С.Темкина, Л.Я.Скуратовой, Е.М.Юганова, И.Я.Борщевского, Ю.В.Крылова и В.С.Кузнецова, 3.Ф.Панаиотти, С.В.Алексеева, С.3.Ромма и др. касаются исследования слуховой чувствительности и ее изменений при воздействии интенсивных звуков и шумов на пороги слышимости в широком диапазоне частот. Эти исследования показали зависимость степени и характера изменений слуховой чувствительности от частоты раздражающего звука, его интенсивности и длительности действия. В.Г.Ермолаев в своих экспериментах установил прямую зависимость утомляющего действия звука от его высоты. Так, если звуки с частотой 64-1024 Гц, интенсивностью 80 дБ не вызывали у испытуемых слухового утомления, то звуки с частотой 2048 Гц – 4 кГц (при той же интенсивности) оказывали неблагоприятное действие, на частотах 5–6 кГц утомление начиналось уже с интенсивности 60 дБ и при частоте 7 кГц – с 40 дБ.
Учитывая, что на частоте 4 кГц и близких к ней частотах отмечаются наибольшие изменения при длительном систематическом воздействии шума, многие авторы рекомендуют при массовых обследованиях людей в производственных условиях ограничиваться определением слуха только на этой частоте. В США такой метод получил название метода Глоринга. Однако изолированное понижение слуха только на указанной частоте бывает редко, обычно оно захватывает и другие области тоншкалы, как об этом пишет Я.С.Темкин. Кроме того, понижение чувствительности к частоте 4 кГц характерно только для начальной стадии тугоухости. При острой же акустической травме, а также у лиц, проработавших небольшое время в условиях шума, характерно, как пишет тот же автор, понижение остроты слуха прежде всего на частотах 3-6 кГц.
С.В.Алексеев, пользуясь методом тональной и речевой аудиометрии, установил зависимость слуховой чувствительности от интенсивности и частотных полос стабильного шума. Аналогичные исследования, проведенные Г.А.Суворовым с теми же частотными полосами и интенсивностями, но только с шумом, носившим преимущественно импульсный характер, позволили выявить более выраженное биологическое действие импульсного шума по сравнению со стабильным. К такому же выводу при изучении действия импульсного шума на организм человека пришла и Л.II.Максимова (1968 г.). Гигиеническую оценку производственным импульсным шумам дали в своей работе Э.И.Денисов, П.И.Ковшов, И.К.Разумов и Л.Н.Шкаринов.
Изучая действие среднечастотного шума различной интенсивности (60, 70, 80, 90 и 100 дБ) в динамике, 3.Ф.Панаиотти установила наибольшее понижение слуха как при костной, так и особенно при воздушной проводимости в тех случаях, когда интенсивность шума достигала 90 и 100 дБ, при этом наибольшее понижение слуховой чувствительности отмечалось на частоте 4 кГц. Изменения в слуховом анализаторе, наступавшие вследствие 2-часового воздействия шума указанной интенсивности, носили стойкий характер, так как еще через час после шумовой нагрузки пороги слышимости при определении воздушной проводимости оставались повышенными на частотах от 2 до 8 кГц. Не восстанавливалась полностью и подвижность основных нервных процессов в слуховом анализаторе этих испытуемых (студентов), судя по критической частоте звуковых «мельканий», определяемой автором при всех сериях исследований. Наибольшее снижение критической частоты (в среднем со 138 до 86,4 мельк/сек) было при интенсивности шума 100 дБ. Через 30 мин после 2-часового действия шума вместо повышения наблюдалось еще большее снижение критической частоты (до 81,6 мельк/сек). Увеличение критической частоты началось через 60 мин, но даже через 2 ч полного восстановления данной функции слухового анализатора не происходило (108 мельк./сек). При более слабом шуме (90,80,70дб) снижение критической частоты было соответственно меньшим, но и при этих интенсивностях шума через 2 ч она все еще не приходила к исходному уровню, что указывало на замедленное восстановление подвижности основных нервных процессов. Шум интенсивностью 60 дБ изменений критической частоты звуковых мельканий не вызывал. Выраженное и стойкое, не проходящее еще в течение суток понижение критической частоты звуковых мельканий (в среднем с 91,2 до 58,3 мельк/сек) было установлено А.И.Вожжовой, производившей определение этой функции у мотористов-испытателей дизелей на стенде и в натурных условиях.
Влияние шума на функциональное состояние слухового анализатора изучала также Л.Н.Сигалова, обследуя 11 рабочих, обслуживающих компрессорные станции с газотурбинными приводами. Было установлено, что при действии высокочастотного шума интенсивностью 110-115 дБ наступало снижение критической частоты звуковых мельканий с 85 до 50-60, а в ряде случаев до 35-40 мельк/сек. Таким образом, установлено, что под влиянием шума указанной интенсивности страдает не только возбудительный нервный процесс, как об этом можно судить по повышению порогов слышимости, которое наблюдалось преимущественно на частотах 4-6 кГц и только у отдельных лиц превышало исходные величины на 20 дБ. Еще в большей мере страдала подвижность нервных процессов, как об этом говорит резкое снижение критической частоты звуковых мельканий. Следовательно, подвижность основных нервных процессов как более тонкая корковая функция страдает в первую очередь и в большей мере, чем слуховая чувствительность. Поэтому при изучении действия шума на слуховой анализатор нельзя ограничиваться исследованием только порогов слышимости, равно как и судить, например, о состоянии сердечно-сосудистой и дыхательной систем по одному только пульсу или количеству дыханий. Необходимо применять и другие методики, чтобы обеспечить полноценное изучение функций этого сложного, специализированного анализатора в условиях шумовых нагрузок.
Изучая качественную сторону слухового восприятия, Weinberg и Allen установили, что во время действия звука и после него в слуховом анализаторе имеют место функциональные изменения, которые заключаются в уменьшении интенсивности ощущения, обусловленном падением чувствительности, появлении последовательных образов, постепенном изменении качества слухового ощущения и изменении частоты слияния отдельных пульсаций. При этом степень падения чувствительности и интенсивности ощущения, как пишут авторы, была относительно невелика (на 10-15 дБ), несмотря на интенсивность звуков порядка 90 дБ. Однако они не приводят частотную характеристику звука, имеющую важное значение в динамике пороговых величин, а потому не представляется возможным оценить степень наступивших изменений слуховой чувствительности. В пользу этого говорят аудиограммы, снятые А.И.Качевской у испытуемых в лабораторных условиях, показавшие, что высокочастотный шум вызывает примерно такое же понижение слуха, как и низкочастотный с более высоким (на 20 дБ и выше) уровнем. Так, понижение слуха на 20-30 дБ наступает при воздействии высокочастотного шума с максимумом звуковой энергии на частотах 1-3 кГц и общим уровнем 90-95 дБ либо низкочастотного на частотах 300 Гц и уровнем 115 дБ. Низкочастотный шум интенсивностью 100 дБ и высокочастотный ~80 дБ при кратковременном (до 30 мин) действии не вызывают заметных изменений слуховой чувствительности.
Г.В.Гершун, А.А.Князева и И.И.Короткий, изучая длительное действие звукового раздражителя на функциональное состояние слухового анализатора, обнаружили, помимо падения громкости, также значительное изменение качества тонального ощущения. Эти изменения заключаются в превращении тональности в ощущение недифференцированного шума, обусловленном ее распадом. Предполагается, что в данном случае имеется дезинтеграция нервных механизмов чрезвычайно высокого уровня. Появление беспорядочной импульсации может являться причиной ощущения шума при неизменной частоте возбуждающего звукового раздражителя.
А.А.Князевым проводились исследования слуха у рабочих, подвергавшихся действию звуков интенсивностью от 80 до 100 дБ над порогом слышимости не только на частоте действующего раздражителя, но и в широком диапазоне соседних частот (от 200 до 7000 Гц). Было установлено, что раздражающие звуки интенсивностью 100 дБ на частотах до 400 Гц вызывают незначительное (на 5-7 дБ) равномерное понижение слуховой чувствительности на всем диапазоне частот от 1 до 8 кГц, звуки на частотах 500 Гц и выше при той же интенсивности дают кривую характерной формы, в которой наибольшее повышение порогов наблюдавшихся не на раздражающей частоте, а на более высоких частотах. При меньшей интенсивности раздражающих звуков (80 дБ над порогом) кривые имеют такую же форму, только с меньшей величиной изменений. Но такая форма кривой получается не у всех испытуемых и не во всех опытах. Встречаются кривые с наибольшим повышением порога на раздражающей частоте или на ее гармониках. (Такие кривые были получены также А.И.Вожжовой при исследовании слуховой и вибрационной чувствительности). Автор считает, что о степени вредности того или иного звука необходимо судить не только по величине повышения порогов и длительности восстановления слуха, но также по зоне частот, которую он захватывает своим влиянием. Наибольшие функциональные изменения вызывают звуки, лежащие в диапазоне частот от 2 до 5 кГц. В результате проведенных исследований представилось возможным считать, что временное (в течение нескольких минут) и относительно небольшое (на 5-10 дБ) понижение слуховой чувствительности в результате действия шума является нормальным процессом адаптации слуха, ограничивающим его вредное влияние на организм.
Человеческий орган слуха, указывает В.И.Воячек, сам по себе располагает естественными возможностями защиты от неприятных или сильных звуковых воздействий. Нервный аппарат слухового органа обладает удивительной приспособляемостью к внешней среде: как только на него начинает действовать звук, он сейчас же теряет часть своей чувствительности, и от этого уменьшается громкость вредных звуков и шумов.
По мнению П.П.Лазарева, С.А.Винника, В.Г.Ермолаева, Г.Л.Навяжского и других, к адаптации как приспособительной реакции организма относятся те случаи, когда восстановление слуховой чувствительности происходит в течение первых 3 мин после воздействия раздражителя, а само повышение порогов слышимости не превышает 10-15 дБ. Е.Ц.Андреева-Галанина, С.В.Алексеев и Г.А.Суворов на основании своих экспериментальных данных уточнили эти показатели адаптации, указав для частот 2 кГц и выше предел 10 дБ, для частот 1 кГц и ниже – 15 дБ.
Учитывая различную степень резистентности слуховой системы у различных лиц, феномен адаптации в настоящее время рекомендуется применять как один из тестов при профессиональном отборе рабочих на шумовые производства. В качестве показателя приспособительной реакции предлагается определение времени обратной адаптации при дозированной (3-минутной) звуковой нагрузке. Длительное невосстановление слуховой чувствительности при этом рассматривается как утомление, как показатель застойного типа реакции на адекватный раздражитель, являющегося благоприятным условием для развития патологического процесса. С целью определения времени обратной адаптации (Тл) П.П.Кудрявцевым и А.В.Фроловым предложен модифицированный опыт Вебера, основанный на латерализации звука при 3-минутном утомлении слуха остеофоном специальной конструкции. Практическое применение этого опыта позволило установить, что диапазон колебаний Тл в норме находится в пределах от 6 до 38 сек (при числе наблюдений 200, средней арифметической 21,9 сек, среднем квадратическом отклонении 7,9 сек).
Peyser отмечает, что удлинение времени обратной адаптации не всегда является показателем повышенной чувствительности органа слуха к шумовому раздражителю, и предлагает в качестве критерия пониженной устойчивости (резистентности) человека к шуму считать стойкое, не проходящее в течение ближайших 15 сек повышение порога слышимости на 10 дБ и более для тона 1024 Гц после 3-минутного утомления слуха звуком той же частоты, интенсивностью 100 дБ.
Несколько иной точки зрения на применение теста адаптации и утомления в качестве показателя шуморезистентности организма придерживаются Я.С.Темкин и А.Г.Рахмилевич, считающие, что этот тест не может обеспечить определение индивидуальной чувствительности людей к шумовому воздействию. В своих исследованиях эти авторы не установили прямой связи между феноменом адаптации, утомлением и профессиональной тугоухостью. Я.С.Темкин рекомендует динамическое наблюдение за лицами шумовых производств с обязательным применением современных средств аудиометрии. Периодический медицинский контроль за состоянием слуховых и других функций организма поможет выявить шуморезистентных и относительно легко адаптирующихся к шумовым нагрузкам людей с тем, чтобы своевременно исключить действие шума на лиц, быстро утомляющихся и тяжело переносящих его. Это не представит затруднений в тех случаях, когда в условиях производства или транспорта имеет место совмещение профессий. В условиях водного транспорта такие прогрессивные начинания уже имеют место (Ю.М.Стенько, Э.М.Балакирев, П.А.Просецкий и др.).
Нужно изучать индивидуальность организма, чтобы и этот показатель использовать при разработке профилактики шумовибрационной патологии. У некоторых людей, пишет Е.Ц.Андреева-Галанина, уже через несколько недель могут быть обнаружены первые признаки тугоухости, тогда как у других, подвергающихся воздействию высокочастотного шума с тем же уровнем звукового давления до 100 дБ, тугоухость наступает через годы и десятилетия.
Накопившийся за последние годы экспериментальный и производственный материал свидетельствует о корреляции временных, т. е. носящих характер адаптации, и постоянных смещений порогов слышимости, которые прогрессируют подобно временным смещениям, но с различной шкалой времени. Следовательно, пишет Т.М.Радзюкевич, величина временного смещения слуха дает возможность прогнозировать неблагоприятное действие шума на слух. С этой целью автором были проведены исследования временных смещений порога слуха у испытуемых при воздействии стабильного шума по кривым ПС-80 и ПС-90 и установлено, что временное смещение порогов слуха находится в прямой зависимости от времени экспозиции, уровня шума и частоты полос. Шум с уровнями звукового давления ПС-80 не вызывает существенных изменений слуха на всех частотах даже при 4-часовой экспозиции (не более 10 дБ). Шум по кривой ПС-90 вызывает повышение слуховых порогов на 19-26 дБ при 90-минутном его воздействии. Для того чтобы временное смещение порогов слышимости не превышало 20 дБ, автор считает целесообразным время воздействия такого шума ограничить 30-45 мин. При продолжительном действии интенсивного шума понижение слуха приобретает застойный характер, и время его восстановления длится часами и даже сутками. Согласно данным Я.С.Темкина полное восстановление слуха при повышении порогов слышимости на 50 дБ наступает только на 5-й день. В этих случаях имеет место утомление. При изучении влияния интенсивного звука на слуховую чувствительность было замечено, что в некоторых случаях звук, действовавший на испытуемых, засыпавших во время эксперимента, не вызывал последующего падения слуховой чувствительности, как это имело место обычно. С целью уточнения, является ли это случайностью или свидетельствует о влиянии состояния высших отделов центральной нервной системы на весь процесс «перенастройки» слуховой чувствительности, наблюдаемой при действии сильных звуков, были проведены специальные исследования (Г.В.Гершуни, А.А.Князева и Л.Н.Федоров). Авторами изучалось изменение слуховой чувствительности при действии звуковой частоты 2 кГц до сна и во время гипнотического сна. В качестве контроля служили определения слуховой чувствительности после гипнотического сна без действия звука. Установлено, что в бодрствующем состоянии 5-минутное звуковое раздражение интенсивностью 100 дБ над порогом слышимости вызывает типичное падение слуховой чувствительности, которое выражается в повышении порогов слышимости на 20-25 дБ на частотах 2400-2700 Гц (при воздействующей частоте 200 Гц). Если звуковое раздражение той же интенсивности, частоты и продолжительности происходило во время глубокого гипнотического сна, то после пробуждения повышение слуховых порогов было не более чем на 4-6 дБ. Аналогичное повышение порогов наблюдалось и после гипнотического сна без звукового раздражителя. Существенно то, что при дополнительном внушении во время сна приказа «звук слышен» определение порогов после пробуждения обнаруживает падение слуховой чувствительности на 20-25 дБ, подобно тому, как это наблюдалось в бодрствующем состоянии. Это дает основание авторам считать, что падение слуховой чувствительности после действия интенсивных звуковых частот определяется изменением не в периферических рецепторных полях, а в центральных отделах слуховой системы.
В работе «Сонное наркотическое и сонное гипнотическое торможение» М.К.Петрова пишет о мозговых клетках коры больших полушарий: «Эти клетки, будучи очень чувствительными к малейшим колебаниям внешней среды, чтобы не дойти до непоправимого органического разрушения, должны быть особенно тщательно охраняемы. При работе по методу условных рефлексов выяснилось, что таким охранительным средством для клеток больших полушарий головного мозга является торможение, как средство защиты их от перенапряжения».
Огромную роль гипнотическому сонному торможению в защите организма, в том числе и восстановлении ослабленной мозговой деятельности, придавал И.П.Павлов. Он писал о том, что всякая работающая система должна отдыхать, восстанавливаться, а отдых таких реактивнейших элементов, каковыми являются мозговые клетки коры больших полушарий, должен быть особенно частым. И.П.Павлов придавал большое значение и дополнительному дневному отдыху и сну, говоря, что человек в сутки должен иметь два утра. Отсюда становится вполне естественной необходимость охраны отдыха лиц, работающих в условиях шумовых нагрузок, играющего большую роль в повышении сопротивляемости организма чрезмерному раздражителю, каким является шум на современном транспорте.
К факторам, способствующим ослаблению слуха под влиянием шума, относятся перепады воздушного давления, имеющие место на судах в машинном отделении при работе дизелей и особенно выраженные в условиях воздушного транспорта. Так, на режимах набора высоты и захода на посадку высокоскоростных самолетов, а также при различных фигурах высшего пилотажа, особенно при резких пике, могут иметь место перепады воздушного давления, оказывающие неблагоприятное действие на орган слуха летчиков, вызывая аэроотиты (В.И.Воячек). Изменение атмосферного давления, в частности его повышение, согласно данным К.Л.Хилова, понижает восприятие басовых и еще в большей степени дискантовых звуков.
Наблюдения И.М.Майеровича показали, что водолазная работа с течением времени вызывает умеренно выраженное понижение слуха, обусловленное не только воздействием шума в вентилируемом скафандре, но и повышение давления. Понижение слуха, согласно экспериментальным данным И.М.Майеровича, связано с увеличением проницаемости сосудов внутреннего уха, а, следовательно, изменением его кровоснабжения, наступающим под влиянием перепадов воздушного давления. Для изучения проницаемости кровеносных сосудов и системы кровообращения автором был использован метод меченых атомов, позволивший определять у животных проникновение меченого фосфата в исследуемую жидкость.
Указания на изменения в сосудах внутреннего уха животных при перепадах воздушного давления имеются также в работах Р.А.Засосова.
Клиническими наблюдениям отечественных авторов (В.И.Курпатов, Я.С.Темкин и др.) установлена особая чувствительность нервных элементов слухового органа к нарушению кровоснабжения внутреннего уха и изменению состава лабиринтной жидкости. Хотя эти изменения слуховых функций обратимы, при систематическом воздействии они могут закрепляться, способствуя стойкому ослаблению слуха.
Из вышеизложенного следует, что перепады воздушного давления, нередко дополняющие шумовибрационную обстановку в условиях транспорта, могут оказывать отрицательное влияние на слуховые функции летчиков, мотористов и других специалистов, способствуя еще большему их угнетению. Поэтому при подборе из числа существующих и разработке новых средств индивидуальной и коллективной защиты людей необходимо предусмотреть возможность одновременной защиты от шума и перепадов воздушного давления.
Инфразвук с уровнем от 110 до 150 дБ вызывает неприятные субъективные ощущения и различные функциональные изменения в организме человека: нарушения в центральной нервной системе, сердечно-сосудистой и дыхательной системах, вестибулярном аппарате. Возникают головные боли, осязаемое движение барабанных перепонок, звон в ушах и голове, снижается внимание и работоспособность, появляется чувство страха, угнетенное состояние, нарушается равновесие, появляется сонливость, затруднение речи. Инфразвук вызывает в организме человека психофизиологические реакции – тревожное состояние, эмоциональная неустойчивость, неуверенность в себе.
Ультразвук может действовать на человека как через воздушную среду, так и контактно на руки – через жидкую и твердую среды. Воздействие через воздушную среду вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, а также изменения свойств и состава крови, артериального давления. Контактное воздействие на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности, изменению костной структуры – снижению плотности костной ткани.
Гигиеническое нормирование акустических колебаний.
Нормирование шума звукового диапазона осуществляется двумя методами: по предельному спектру уровня звука и по дБА.
Первый метод является основным для постоянных шумов. По этому методу устанавливаются ПДУ звукового давления в девяти октавных полосах со среднегеометрическими значениями частот 63, 125, 250, 500, 1000, 2000, 4000, 8000 Гц. В соответствии с ГОСТ 12.1.003-83 шум на рабочих местах не должен превышать установленные значения (табл. 8).
Таблица 8. Допустимые уровни звукового давления, уровни звука и эквивалентные уровни звука на рабочих местах в производственных помещениях и на территории предприятия по ГОСТ 12.1.003-83 (извлечение).
Рис. 15. Нормирование шума по предельному спектру.
На рис. 15 показаны некоторые предельные спектры уровня звукового давления. Каждый спектр имеет свой индекс ПС. Например, ПС-80 означает, что допустимый уровень звукового давления в октавной полосе со среднегеометрическим значением частоты 1000 Гц равен 80 дБ.
Второй метод применяется для нормирования непостоянных шумов и в тех случаях, когда не известен спектр реального шума на рабочем месте. Нормируемым параметром в этом случае является эквивалентный (по энергии) уровень звука широкополосного постоянного шума, оказывающий на человека такое же воздействие, как и реальный непостоянный шум, измеряемый по шкале А шумомера. Измерители шума (шумомеры) имеют специальную шкалу А. При измерении по шкале А характеристика чувствительности шумомера имитирует кривую чувствительности уха человека. Уровень звука, определенный по шкале А, имеет специальное обозначение 1LA и единицу измерения – дБА и применяется для ориентировочной оценки уровня шума. Уровень звука в дБА связан с предельным спектром следующей зависимостью:
Допустимые уровни звукового давления зависят от частоты звука от вида работы, выполняемой на рабочем месте. Более высокие частоты неприятнее для человека, поэтому чем выше частота, тем меньше допустимый уровень звукового давления. Чем более высокие требования к вниманию и умственному напряжению при выполнении работы, тем меньше допустимые уровни звукового давления.
Для тонального и импульсного шума допустимые уровни должны приниматься на 5 дБ меньше значений, указанных в ГОСТ 12.1.003-83 (табл. 8).
Инфразвук. ПДУ звукового давления на рабочих установлено СН 2.2.4/1.8.583-96 дифференцированно для различных видов работ. Общий уровень звукового давления для работ различной степени тяжести не должен превышать 100 дБ, для работ различной степени интеллектуально-эмоциональной напряженности – не более 95 дБ.
Ультразвук. Нормы для ультразвука определены ГОСТ 12.1.001-89. Для ультразвука, распространяющегося воздушным путем, допустимые уровни звукового давления (УЗД) установлены для диапазона частот 12,5...100 кГц. ПДУ звукового давления изменяются от 80 дБ для частоты 12,5 кГц до 110 дБ для диапазона частот 31,5...100 кГц.
Для контактного ультразвука уровни ультразвука в зонах контакта рук и других частей тела не должны превышать 110 дБ.
Когда рабочие подвергаются совместному воздействию воздушного и контактного ультразвука, допустимые уровни контактного ультразвука должны уменьшаться на 5 дБ.
Контрольные вопросы
1.Дайте определение вибрации и шума.
2.Перечислите основные источники вибрации и шума на производстве.
3.Какими параметрами характеризуется вибрация? Что такое уровень вибрации?
4.Как классифицируется вибрация?
5.Как воздействует вибрация на человека и как различается ее воздействие от частоты колебаний?
6.Что такое виброболезнь, ее формы, клинические симптомы и стадии протекания?
7.Как осуществляется гигиеническое нормирование вибрации?
8.Какими параметрами характеризуется шум?
9.Как классифицируются производственные шумы?
10.Как воздействует шум на человека?
11.Как осуществляется гигиеническое нормирование шума? Что такое предельный спектр и дБА?
12.Перечислите основные источники инфра- и ультразвука на производстве. Как они воздействуют на человека?
13.Укажите основные источники шума на производстве, связанном с вашей специальностью.