Инфразвук - доклад

[Mozo]

Инфразвук

Според последната дефиниция (приета на международния симпозиум в Париж през 1973 г.) за инфразвук се счита честотният диапазон от 0, 1 до 20 Hz.
Дълго време инфразвукът е свързан главно с природни явления – вулканична дейност, земетресения, бури, океански вълни, промени в атмосферното налягане и др. Първите съобщения за инфразвук са още от времето на изследване на северните морета. Системни научни изследвания по тези проблеми има в областта на подводната и атмосферната акустика. Известно е, че инфразвук се образува и в резултат на човешка дейност – бомбардировки, химични и ядрени експлозиви, дори при тичане, плуване и др.
През последните десетилетия се обърна внимание и на техническите причини за инфразвук. Установено е, че редица производствени и транспортни дейности са свързани със сравнително интензивни нива на инфразвук, с което нараства и трудовохигиенното значение на този фактор на трудовата среда.
Макар и близък от физична гледна точка до звука, инфразвукът има някои характерни особености, които засилват неблагоприятното му въздействие. Това малката поглъщаемост на инфразвуковата енергия (за чистота 10Hz тя е 104 пъти по-малка в сравнение със звукова вълна с честота 1000Hz), а от там разпространяването на инфразвука на големи разстояния.
По-главните източници на инфразвук в производствената среда са следните: компресори, турбини, двигатели с вътрешно горене, пещи в металургията, стоманолеярни цехове, вентилатори, помощни електромотори и пневматични агрегати, вибриращи устройства в машинните отделения, във водния транспорт, във всички транспортни средства, при екскватори, булдозери, кранове и др.
Въпреки липсата на унифицирана апаратура за измерване на инфразвуковия диапазон има редица данни от производствените измервания за нивата и чистотите на инфразвука на отделните източници. От хигиенна гледна точка е важно да се знае, че в трудовата среда инфразвукът се среща най-често в съчетание с нискокачествен звук или като компонент на широкоспектърен шум. Промишленият инфразвук е със значително по голяма интензивност от инфразвука, възникващ вследствие на природни явления. Трябва да се отбележи, че за разлика от други фактори на работната среда характеристиката на инфразвуковите източници на този етап е сравнително недостатъчна и непълна. Важен е фактът, че нараства както броят на промишлените източници на инфразвук ,така и неговата интензивност.

Биологично действие на инфразвука

Биологично действие на инфразвука все още не е достатъчно изяснено както по характер, така и по механизъм на действие. Първите по-системни проучвания са през 60-те години. Пътят на въздействие и възприемане на инфразвука не е чрез слуховия орган, а чрез повърхността на кожата, по-специално телцата на Vater-Pacini, т. е. същите рецептори, с които се реагира и на вибрациите, по отношение на механизма на инфразвуковото въздействие трябва да се подчертае възможността от възникване на резонансни явления във вътрешните органи с изразени промени, включително и в микроструктурата на отделните клетъчни елементи на тъканите. Характерни за инфразвука (за разлика от звука) са близките по интензивност прагове на възприятие, вредно въздействие и болка с различия до 15-20dB. Въздействието на инфразвука е изследвано предимно в експериментални условия върху хора и опитни животни. Най-често прилаганите параметри на инфразвук са 90-135 dB за честоти 4-8 Hz. При много краткотрайна експозиция са изследвани и интензивности до 144-160 dB. Установено е, че при някои животни 10-минутно действие на 170dB инфразвук води до смърт.
Изследвани са и работници в производствени условия. Всички автори съобщават за появата на редица субективни оплаквания – умора, отпадналост, главоболие, лош сън, световъртеж, тежест в стомаха, гадене, шум в ушите, кашлица. Характерни са чувството на натиск и болка в ушите при преглъщане, чувство на вибриране и опресия в гръдно-абдоминалната област, загуба на ориентация в пространството, загуба на равновесие, страх, потиснатост. Процентът ма лицата с оплаквания зависи от интензивността и експозицията на въздействие, а в производствени условия нараства с трудовия стаж. При лицата, работещи и при въздействие на интензивен шум, тези оплаквания са в значително по-малка степен. Това се обяснява с маскиращия ефект на шума. Известно е, от друга страна, че хората и животните с лабилна вегетативна нервна система усещат предварително природни бедствия, свързани с инфразвуковото излъчване. Няма яснота по въпроса за действието на инфразвука в зависимост от пола и възрастта.
Експерименталните изследвания с животни при различни параметри и експозиция на инфразвуковото явление се провеждат с биохимични, хистохимични и други морфологични методи. Съобщава се за редица отклонения във важни органи и функции, които макар и неспецифични, говорят за едно сериозно увреждане на живите организми в резултат на инфразвуковия ефект. Установяват се нарушения в окислителните и биоенергичните процеси, изменения в ензимната активност, повишаване на кортикостероидите в кръвта и понижаване на нивото на катехолоамините в надбъбрека, намелено съдържание на глюкoген в миокарда, повишено съдържание на ацетилхолин, промени в холистеразната активност и в др. Смята се, че нарушенията в симпатико-адреналната система водят до изменения в трофиката на вътрешните органи (мозък, миокард, черен дроб) изразени в микроциркулаторни и други ултраструктурни промени. При животни, изложени на интензивно инфразвуково въздействие (7 Hz и 170-190 dB), се наблюдават разширени кръвоносни съдове и кръвоизливи на белия дроб. Установяват се промени в имунологичната реактивност. Съобщава се за усилване на промените при комбинирано действие на инфразвукови и електромагнитни полета. При опитни лица и работници изложени на влиянието на инфразвук, обективно се установяват нарушения във функционалното състояние на централната и вегетативната нервна система, на дишането и анализаторите. Неврологичният статус най-често не показва специфични изменения, но се откриват нарушения в емоционално-волевата сфера с изразен естено-вегетативен синдром. Пулсовата честота се увеличава, след което настъпва брадикардия, не рядко и аритмия, дишането също се учестява, увеличава се систоличното и диастоличното налягане, повишава се кожната температура. По тези показатели съществуват противоречиви данни, които се обясняват с различните параметри и експозиция на инфразвуковото въздействия. От страна на анализаторите се наблюдава вестибуларни смущения и намаляване на остротата на зрението. По време на работа у работниците се установява умора, която е в пряка зависимост от интензивността на инфразвука. Електроенцефалографията установява отклонения в биопотенциалите на мозъка; има РЕО енцефалогравски данни за нарушена циркулация и венозна стаза в мозъка. Инфразвукът оказва неблагоприятно влияние и върху говорната разбираемост.
Биомеханизмът на инфразвукавото действие се обяснява главно с възникване на резонансни явления, които повлияват предимно хомодинамиката и вътрешните органи (сърце, слезка, черен дроб, мозък).
Въпроса за влиянието на инфразвука върху звуковия анализатор е обект на множество експериментални и производствени проучвания. Известно е, че инфразвукът е „нечуваем” за човешкото ухо. Въпреки това близките честотни диапазони и често срещаното производството съчетано действие на инфразвук и звук дават основание за проучване на влиянието на инфразвука и върху слуха. Има редица данни за установени промени в слуховата чувствителност у лица, експонирани на инфразвук; повечето автори съобщават за временни промени за слуховия праг, изразени сравнително слабо – до 20-22 dB, които се възстановяват между сменната почивка. Максималната интензивност на тези изменения при високите честоти на слухови въздействия (най-често 3000 Hz) e както при звуковото въздействие. Отделни автори посочват максимум на действие при 500 Нz. Трайни изменения в слуха са намерени при персонал на корабни машини зали. Експерименталното изследване на слуха е провеждано чрез пдаване на инфразвук директно на ухото (с пистонфон) или в специални камери. За сега количествената зависимост между инфразвуковата експозиция и временното на слуховия праг не е добре изяснена. Данните получени от отделни автори, са твърде различни, което се свързва главно с акустичната постановка на експериментите. При инфразвук с честота 2-12 Hz и интензивност до 144 dB е установено намаление на слуховата чувствителност с 10-22 dB за 3000-8000 Hz,което се възстановява до 30 минути. Степента на промените е в по-изразена в зависимост от експозицията, от колкото от интензивността на инфразвука, например при инфразвук 170 dB при едно секундно влияние не се установяват изменения в слуховия праг; при 140 dB и пет минутно действие те са 8 dB; присъщата интензивност и 30 минутно въздействие – 14-17 dB. Инфразвуковото ниво 135 dB се приема за прагово за възникване на нарушени в слуха. По отношение на слуховите промени не се установяват различия между отделните лица спрямо инфразвука. Освен изменения в слуховата- острота при влияние на инфразвук се наблюдават и други изменения в ухото. В тъпанчевата ципа е орисана съдова хиперемия, която остава и след прекратяване на експозицията. Характерна – и ретракцията на мембраната, при която се създава негативно налягане в средното ухо. Описани са цикатрикси на m. tympani след персонал на подводници, които се свързват с инфразвуковото действие.
Механизмът на влияние на инфразвука върху слуха неизяснен. Най-вероятно и тук роля играе резонансът. Възможно е също така наличие на обертонове на инфразвукови вълни, които могат да имат непосредствено въздействие върху слуха.

Профилактика на инфразвуковото въздействие

Съществуват изследвания върху възможността за предпазване от инфразвук с помощта на лични предпазни средства. Доказано е, че вътрешните антифони имат сравнително добър защитен ефект, докато при външните, тип „наушници”, се получава допълнително вибриране, неприятно усещане и дисконфорт.
В проучванията върху инфразвука особено внимание е отделено на определянето на пределно допустимите граници на толерантност, на вредно и опасно въздействие. За сега съществуват твърде големи различия между пределно допустимите нива, определени от западни автори и съветски специалисти. Така M. Nixop предлага три гранични нива в зависимост от честотата: а) 150 dB за честотен диапазон 1-7 Hz; б) 145 dB за честотен диапазон 8-11 Hz; в) 140 dB за честотен диапазон 12-20 Hz.
На базата на комплексни хигиенни и клинико-ексепериментални изследвания Г. А. Суворов и сътр (1981) установяват пределно допустимите нива на инфразвук – 110 dB за общо инфразвуково налягане и по октавни честоти: за 2 Hz – 105 dB; за 4 Hz – 105 dB; за 8 Hz – 105 dB; за 16 Hz – 105 dB; за 31,55 Hz – 102 dB.
Профилактиката на неблагоприятното инфразвуково въздействие е свързана с изясняване на всички възможни източници в трудовата среда и с параметрите на инфразвука, което ще позволи да се определят застрашените контингенти и да се предприемат организационни, технически и хигиеннолечебни мерки.