Повреждения слуха действием шума

Конечно, уши не всегда работают так идеально, как следовало бы. Несчастный случай болезнь, воздействие шума — все это может серьезно нарушить их функцию. Инородное тело может прорвать барабанную перепонку, а удар по голове вызвать повреждение среднего или внутреннего уха. Болезнь может поразить среднее ухо или уничтожить чувствительные волосковые клетки на базилярной мембране, но хуже всего, когда произойдет повреждение слухового нерва и нарушатся его связи с головным мозгом — тогда бедняга, с которым это случилось, становится «глухим как пень», наступает глухота восприятия.

Ухо может быть повреждено в результате болезни, но гораздо тревожнее тот факт, что только у малого числа взрослых мужчин слух не поврежден шумом; поэтому, в частности, почти невозможно установить, какой слух следует считать «нормальным» для мужчин.

Самая распространенная и серьезная причина тугоухости, вызванной шумом, — это воздействие высоких уровней шума на рабочих местах, будь то кабина дизельного грузовика, литейный завод или другие самые различные предприятия — от типографии до фабрики синтетических материалов. Если исключить взрывы и стрельбу, то повреждение слуха шумом вне связи с работой — событие маловероятное. Как бы ни раздражал человека шум самолетов или наземного транспорта, он вряд ли может вызвать физиологическое повреждение слуха.

Шум может повлиять на слух трояким образом: вызвать мгновенную глухоту или повреждение органа слуха; при длительном воздействии — резко снизить чувствительность к звукам определенных частот, и, наконец, шум может снизить чувствительность слуха на ограниченное время — минуты, недели, месяцы, после чего слух восстанавливается почти полностью.

Первый тип поражений — акустическая травма — обычно вызывается воздействием шума очень большой интенсивности, например взрыва. По очевидным причинам установить экспериментально минимальный уровень шума, приводящего к повреждениям такого рода, невозможно; но, по-видимому, импульсный шум, превышающий 150 дБ, вызывает травму мгновенно. При этом барабанная перепонка может оказаться непоправимо разорванной, а слуховые косточки сломанными или смещенными. Однако не исключено, что улитка все-таки уцелеет, поскольку повреждение косточек может помешать передаче всей энергии шума в перилимфу.

Говоря об импульсном шуме, следует отметить одно существенное обстоятельство, связанное со сказанным в предыдущей главе. Большая часть шумомеров определяет не максимальное значение давления в звуковой волне, а среднеквадратичное, то есть некоторую усредненную величину. Это удобно для измерения непрерывного шума и дает результаты хорошо совпадающие с субъективной слуховой оценкой шума; однако при измерении импульсного шума, когда нередко наблюдается всего один максимум с очень крутыми подъемом и падением, среднеквадратичная величина дает безнадежно заниженную оценку уровня шумового импульса. К тому же быстродействие обычных шумомеров, как правило, недостаточно для того, чтобы стрелка успела дойти хотя бы до среднеквадратичной величины. Для измерения импульсного шума лучше всего либо получить изображение звуковой волны на электронно-лучевом осциллографе и измерить максимальный уровень по делениям на экране, либо воспользоваться специальным импульсным шумомером.

Взрывы не единственный источник импульсного шума. Удар молотом, по стальной пластине также производит значительный импульс шума, хотя и не столь высокого уровня, как взрыв. Импульсы меньших интенсивностей тоже травмируют слух, но вызывают повреждения не в среднем, а во внутреннем ухе, как и непрерывный шум, о котором речь еще впереди. Что касается импульсного шума, то здесь человек в своей эволюции явно отстал от развития техники. Как мы уже знаем, в человеческом ухе есть два защитных устройства: одно из них — ушной рефлекс. К несчастью, он срабатывает в течение примерно 10 мс (миллисекунд), а за это время импульсный шум уже может вызвать травму. Но подобный импульсный шум с очень коротким временем нарастания почти никогда не встречается в природе, он порождается только человеком. Следовательно, природа вовсе не «зазевалась», допустив задержку ушного рефлекса, а просто «не приняла в расчет» обстоятельств, не существовавших в течение миллионов лет. Следующим шагом эволюционного процесса в этом направлении, несомненно, будет развитие способности к произвольной активации рефлекса при первых же признаках угрожающе громкого шума у значительно большего числа людей, чем число «счастливчиков», обладающих этой способностью уже сегодня. Как мне кажется, можно научиться произвольно вызывать у себя ушной рефлекс. Иногда нетрудно уловить момент, когда этот рефлекс вступает в действие — при этом часто слышно слабое щелкание, без сомнения связанное со смещением ушной серы около барабанной перепонки при натяжении последней. За этим щелчком следует понижение чувствительности слуха.

Еще один мощный источник импульсного шума — это звуковой хлопок, создаваемый самолетом. Прежде всего следует сказать, однако, что, по общепринятому мнению, для разрыва барабанной перепонки требуется пиковое избыточное давление в 35 000 Н/м2, а для повреждения легких — 100 000 Н/м2. Избыточное же давление, создаваемое сверхзвуковыми самолетами, очень редко превышает 100 Н/м2. Избыточное давление свыше 6000 Н/м2 люди переносят без каких-либо вредных физиологических последствий, так что здесь мы еще имеем достаточный запас «прочности». Однако психологическая реакция становится значительной, и люди начинают выражать свое неудовольствие вслух уже приблизительно при 50 Н/м2; при избыточном давлении в 50—100 Н/м2 изредка возникают мелкие повреждения зданий, но общественное возмущение становится громогласным.

Может показаться странным, почему этот тип шума не выражают в децибелах, как все прочие шумы. Разумеется, сделать это вполне возможно. Тогда приведенные цифры преобразятся следующим образом: 185 дБ — разрыв барабанной перепонки, 194 дБ — повреждение легких, 134 дБ — оглушительное и 128 дБ — умеренное негодование общества (все эти цифры взяты относительно уровня 2×10−5 Н/м2). Однако звуковой хлопок настолько сильно отличается от обычного шума и наступает так внезапно, что данные, выраженные в децибелах, только создают неясность. Кроме того, если требуется установить степень воздействия шума на людей и здания, необходимо знать действительную величину максимального давления, с которым действует звуковая волна.

Однако повреждение слуха импульсным шумом — это еще не главная причина для беспокойства. Гораздо более пагубны для слуха длительные периоды непрерывного воздействия шума большой интенсивности. Этот вид шума действует двояко, причем первый вид воздействия может и не причинить серьезного вреда. Так, если человек подвергается долее чем несколько минут воздействию звука средней или высокой частоты с уровнем около 90 дБ или немного выше, он испытывает после этого так называемый «временный сдвиг порога». Нормальный порог слухового восприятия — это самый низкий уровень, при котором данный человек еще слышит звук той или иной частоты; после воздействия сильного шума этот порог заметно повышается. Допустим, человек в нормальных условиях слышит звук частоты 4000 Гц при уровне звукового давления в 5 дБ. Уровень фонового шума обычно много выше 5 дБ, и поэтому измерения порогов слухового восприятия следует производить в специально оборудованных помещениях с очень низким уровнем окружающего шума, подавая звуковые сигналы через головные телефоны. Эта методика называется аудиометрией; она позволяет получить кривую индивидуальной чувствительности слуха, или аудиограмму. Обычно на аудиограммах отмечают отклонения от нормальной чувствительности слуха, а не действительный порог слышимости.

Рис. 4. Аудиограмма типичного сдвига порога слышимости после кратковременного воздействия шума.

Подвергнем испытуемого в течение 10 мин воздействию шума в частотной полосе 1200—2400 Гц при уровне звукового давления, скажем, 100 дБ; немедленно после прекращения шума у него обнаружится понижение чувствительности слуха. Если раньше он слышал звук в 4000 Гц при уровне в 5 дБ, то, чтобы он смог его услышать после шумового воздействия, звук придется усилить до 20 дБ. Однако такое понижение слуха продолжится не более получаса, после чего остаточный сдвиг порога станет незаметным. На рис. 4 представлена типичная аудиограмма, снятая немедленно после такого шумового воздействия. На ней можно заметить некоторое несоответствие частот: сдвиг порога сильнее всего выражен для частоты 4000 Гц, хотя шум, вызвавший сдвиг, звуков этой частоты не содержал. Такое несоответствие характерно для понижения слуха, вызванного шумом, и причины его пока не вполне ясны. Почти всегда наибольший сдвиг порога слышимости наблюдается на более высокой частоте, чем частота шума, вызвавшего сдвиг.

С увеличением времени воздействия и при повышении уровня шума увеличивается временный сдвиг порога и удлиняется период восстановления. Если, например, шум в 100 дБ при частотах 1200—2400 Гц длился 100 мин, то временный сдвиг порога превзойдет 30 дБ, а для восстановления нормального слуха потребуется около 36 ч.

Другие вредные воздействия шума и вибраций на организм в настоящее время не считаются серьезными, за исключением воздействия звуков очень высоких или очень низких частот, а также очень большой интенсивности. Шум очень большой интенсивности может вызвать резонанс в полукружных каналах — органах равновесия, находящихся во внутреннем ухе, что приводит к головокружению и тошноте. Ультразвуковой шум с частотой, превышающей границу слышимости, также может вызвать тошноту, а инфразвук и очень низкочастотный слышимый шум возбуждают резонансы во внутренних органах, включая сердце и легкие. Акустическим возбуждением с определенной частотой и достаточно большой амплитудой можно остановить пульсацию сердца. Сильный низкочастотный шум затрудняет дыхание.

Из-за резонансов, возбуждаемых в лицевых и черепных костях слышимыми звуками средних частот, их воздействие чрезвычайно неприятно даже при употреблении ушных протекторов: утрачивается ясность мысли, возможно, вследствие резонансных явлений, возникающих в головном мозге; нарушается координация движения конечностей, что, возможно, вызвано вибрацией мозга и периферических нервов. Если по той или иной причине человек вынужден находиться в зоне весьма интенсивного шума, он должен по меньшей мере надеть звукозащитный шлем, а не ограничиваться ушными протекторами.

Важны также психологические и другие непатологические последствия шумовых воздействий, но они не всегда поддаются измерению. Как измерить степень раздражения, испытываемого человеком? Сколько вреда приносит плохое настроение? Раздраженные люди становятся иногда неестественно вспыльчивыми или принимают совершенно неправильные решения, которые подчас могут привести к катастрофическим последствиям. У жертв шума может развиться депрессия или склонность к психосоматическим заболеваниям.

Шум вызывает и обычную усталость и неспособность сосредоточиться, также ведущие к снижению производительности труда и несчастным случаям. Измерить зависимость производительности труда от шума не просто: как только мы отбираем группу обследуемых и начинаем экспериментировать, изменяя окружающие условия, будь то акустика, освещение или отопление, — производительность труда испытуемых немедленно возрастает просто от того, что они ощущают заботу о своем здоровье и стремление как-то им помочь. Однако мало кто решится отрицать, что люди, работающие в условиях сильного шума, чаще ошибаются и, следовательно, их труд менее производителен и эффективен. Установлено также, что при снижении уровня шума уменьшается число невыходов на работу.

Вероятно, расстройство сна — самый серьезный ущерб, который шум приносит человеку, исключая, конечно, повреждения слуха. Для эффективной работы, умственной и физической, почти всем нужен полноценный сон. Следует помнить, что, когда человек спит, его органы чувств, в том числе и уши, остаются «включенными». Если во время сна мы не слышим звуков низкого уровня, то это вовсе не значит, что уши не улавливают их, а просто головной мозг иначе реагирует на слуховые раздражители. Как известно, даже под наркозом нервные импульсы продолжают передаваться в высшие центры головного мозга. Шум низкого уровня может не оказывать видимого влияния на сон, но факт восприятия шума выявляется при внимательном анализе электроэнцефалограммы (ЭЭГ). Во время глубокого сна щелчок в 50—60 дБА вызывает легко идентифицируемый ответ коры головного мозга. Любопытно, что метод ЭЭГ позволяет осуществить аудиометрию даже помимо желания исследуемого, так как ответы коры совершенно непроизвольны. Шумы более высоких уровней вызывают весьма выраженные изменения ЭЭГ.

Проще всего считать, что влияние шума на сон сводится к тому, что под действием шума человек пробуждается. Разумеется, это очень важный момент, но многие недооценивают значения вынужденного сдвига глубины сна, еще не приводящего к пробуждению. Как показывают эксперименты, если на спящего человека, едва достигшего стадии самого глубокого сна, воздействовать так, чтобы, не разбудив, перевести в стадию менее глубокого сна, результат оказывается таким же, как и при полном пробуждении.

Внезапное пробуждение от глубокого сна может сопровождаться сердцебиением. Если человека будить каждый раз, когда он доходит до стадии сновидений (легко определяемой по быстрым движениям глаз), и таким образом лишить снов, у него развиваются симптомы, приводящие в конце концов к галлюцинациям и дезориентации.

Если говорить о пределах допустимого ночного шума, то следует заметить, что шум постоянного уровня меньше влияет на сон, чем шум с колебаниями уровня или прерывистый шум. Значит, важнее попытаться предотвратить несколько коротких «вспышек» шума, чем стремиться понизить общий шумовой уровень. Здесь, как и в других ситуациях, наличие подходящего фона может оказать действенную помощь в случаях, когда нельзя избежать прерывистого шума большого уровня. В тропиках, где вделанные в окна шумные устройства для кондиционирования воздуха распространены очень широко, человеку, безусловно, гораздо легче спать, если такое устройство не управляется терморегулятором, а работает непрерывно.

При фоновом шуме в 35 дБА отдельные шумовые максимумы с уровнем в 45—50 дБА, хотя и кажутся слишком высокими, практически вполне приемлемы для 80 % спящих людей; при увеличении числа шумовых максимумов этот предел следует понизить.

Поиск по сайту: