Шум и его воздействие на организм человека

Нижегородский государственный технический университет  им. Р.Е. Алексеева. 
 
 
 
 
 
 
 

Шум и его  влияние на организм человека. 
 
 
 

Выполнил: Новикова А.А.

Группа: 10-КТ

Проверил: Федорова Е.А. 
 

Нижний Новгород

2010г.

     Содержание:

1. Физическая и частотная характеристика шума……………………..3 стр.
2. Воздействие на организм человека…………………………………. 3 стр.

• Благоприятное воздействие………………………………….. 3 стр.
• Неблагоприятное воздействие……………………………….. 4 стр.
• Городской шум ………………………………………………..6 стр.
• Транспортный шум……………………………………………6 стр.
• Длительное воздействие………………………………………6 стр.
• Неспицифическое воздействие ................................................7 стр.
• Категории влияния шума на человека………………………. 8 стр.

3. Сердства защиты от шума…………………………………………… 8 стр.

• Средства коллективной и индивидуальной защиты…………8 стр.
• Снижения шума звукоизоляцией……………………………...9 стр.

     Физическая  и частотная характеристика шума.

     Шум как гигиенический  фактор — это совокупность звуков различной частоты и интенсивности, которые воспринимаются органами слуха человека и вызывают неприятное субъективное ощущение.

     Шум как физический фактор представляет собой волнообразно распространяющееся механическое колебательное движение упругой среды, носящее обычно случайный характер.

     Источником  шума является любой процесс, вызывающий местное изменение давления или механические колебания в твердых, жидких или газообразных средах. Действие его на организм человека связано главным образом с применением нового, высокопроизводительного оборудования, с механизацией и автоматизацией трудовых процессов: переходом на большие скорости при эксплуатации различных станков и агрегатов. Источниками шума могут быть двигатели, насосы, компрессоры, турбины, пневматические и электрические инструменты, молоты, дробилки, станки, центрифуги, бункеры и прочие установки, имеющие движущиеся детали. Кроме того, за последние годы в связи со значительным развитием городского транспорта возросла интенсивность шума и в быту, поэтому как неблагоприятный фактор он приобрел большое социальное значение.

     Шум имеет определенную частоту, или  спектр, выражаемый в герцах, и интенсивность  – уровень звукового давления, измеряемый в децибелах. Для человека область слышимых звуков определяется в интервале от 16 до 20 000 Гц. Наиболее чувствителен слуховой анализатор к  восприятию звуков частотой 1000—3000 Гц (речевая зона).

     Воздействие на организм человека.

     Человек живет среди различных звуков и шумов. Часть из них является полезными сигналами, дающими возможность  общаться, правильно ориентироваться  в окружающей среде, принимать участие  в трудовом процессе и т. п. Другие мешают, раздражают и даже могут  повредить здоровью.

     Издавна известно благоприятное влияние на организм человека шумов природной среды (листьев, дождя, реки и др.). Статистика свидетельствует о том, что у людей, работающих в лесу, у реки, на море, реже, чем у жителей городов, встречаются заболевания нервной и сердечно-сосудистой системы. Установлено, что шелест листьев, пение птиц, журчание ручья, звуки дождя оздоравливают нервную систему. Под влиянием звуков, издаваемых водопадом, усиливается работа мышц.

     О положительном влиянии гармоничной  музыки было известно с давних времен. Вспомним распространенные во всем мире колыбельные (тихие нежные монотонные напевы), снятие нервного стресса журчанием  ручьев, ласковым шумом морских волн или птичьим пением. Известно также  и отрицательное действие звука. Одним из тяжелых наказаний в  средневековье было воздействие  звуками от ударов могучего колокола, когда обреченный умирал в страшных муках от нестерпимой боли в ушах.

     Это и определяет теоретическое и  практическое значение изучения характера  влияния шума на организм человека. Основной целью исследований является выявление порога неблагоприятного влияния шума и обоснование гигиенических  нормативов для различных контингентов населения, разных условий и мест пребывания человека (жилые, общественные здания, производственные помещения, детские  и лечебно-профилактические учреждения, территории жилых районов и мест отдыха).

     Когда речь идет о неблагоприятном влиянии шума, то обычно основное внимание уделяют состоянию органа слуха, так как слуховой анализатор в первую очередь воспринимает звуковые колебания и поражение его является адекватным действию шума на организм. Наряду с органом слуха восприятие звуковых колебаний частично может осуществляться и через кожный покров рецепторами вибрационной чувствительности. Имеются наблюдения, что люди, лишенные слуха, при прикосновении к источникам, генерирующим звуки, не только ощущают последние, но и могут оценивать звуковые сигналы определенного характера.

     Возможность восприятия и оценки звуковых колебаний  рецепторами вибрационной чувствительности кожи объясняется тем, что на ранних этапах развития организма они осуществляли функцию органа слуха. В дальнейшем, в процессе эволюционного развития, из кожного покрова сформировался  более дифференцированный орган  слуха, который постепенно совершенствовался  в реагировании на акустическое воздействие.

     Изменения, возникающие в органе слуха, некоторые  исследователи объясняют травмирующим действием шума на периферический отдел слухового анализатора — внутреннее ухо. Этим же обычно объясняют первичную локализацию поражения в клетках внутренней спиральной борозды и спирального (кортиева) органа. Имеется мнение, что в механизме действия шума на орган слуха существенную роль играет перенапряжение тормозного процесса, которое при отсутствии достаточного отдыха приводит к истощению звуковоспринимающего аппарата и перерождению клеток, входящих в его состав. Некоторые авторы склонны считать, что длительное воздействие шума вызывает стойкие нарушения в системе кровоснабжения внутреннего уха, которые являются непосредственной причиной последующих изменений в лабиринтной жидкости и дегенеративных процессов в чувствительных элементах спирального органа.

     В патогенезе профессионального поражения  органа слуха нельзя исключить роль ЦНС. Патологические изменения, развивающиеся в нервном аппарате улитки при длительном воздействии интенсивного шума, в значительной мере обусловлены переутомлением корковых слуховых центров.

     Механизм  профессионального снижения слуха  обусловлен изменениями некоторых биохимических процессов. Так, гистохимические исследования спирального органа у подопытных животных, содержавшихся в условиях воздействия шума, позволили обнаружить изменения в содержании гликогена, нуклеиновых кислот, щелочной и кислой фосфатаз, янтарной дегидрогеназы и холинэстеразы. Приведенные сведения полностью не раскрывают механизм действия шума на орган слуха. По-видимому, каждый из указанных моментов имеет определенное значение на каком-то из этапов поражения слуха в результате воздействия шума.

     Возникновение неадекватных изменений и ответ  на воздействие шума обусловлено  обширными анатомо-физиологическими связями слухового анализатора с различными отделами нервной системы. Акустический раздражитель, действуя через рецепторный аппарат слухового анализатора, вызывает рефлекторные сдвиги в функциях не только его коркового отдела, но и других органов.

     Шум является одним из раздражителей  в ночное время: он нарушает сон и  отдых. Под его влиянием человек  плохо засыпает, часто просыпается. Сон поверхностный, прерывистый. После  такого сна человек не чувствует  себя отдохнувшим. Изучение характера сна у жителей домов, расположенных на улицах с разными уровнями шума, свидетельствует, что сон резко нарушается при уровне звука 40 дБА, а если он составляет 50 дБА, период засыпания увеличивается до 1 ч, продолжительность глубокого сна сокращается до 60%. У жителей тихих районов сон нормальный, если уровень шума не превышает 30-35 дБА. При этом период засыпания в среднем составляет 14-20 мин, глубина сна - 82%.

     Отсутствие  нормального отдыха после трудового  дня приводит к тому, что усталость  не исчезает, а постепенно переходит  в хроническую, что способствует развитию гипертонической болезни, заболеваний центральной нервной  системы и др.

     В некоторых странах установлена  прямая зависимость между ростом шума в городах и увеличением  количества лиц с болезнями нервной  системы.

     Городской шум воспринимается прежде всего субъективно. Первым показателем неблагоприятного его действия являются жалобы на раздражительность, беспокойство, нарушение сна. В появлении жалоб уровень шума и фактор времени имеют решающее значение, но степень неприятных ощущений зависит и от того, в какой мере шум превышает обычный уровень. Значительную роль в возникновении у человека неприятных ощущений играют его отношение к источнику шума, а также заложенная в шуме информация.

     Таким образом, субъективное восприятие шума зависит от физической структуры  шума и психофизиологических особенностей человека. Реакции на шум у населения  неоднородна. Сверхчувствительны к шуму 30% людей, имеют нормальную чувствительность - 60%, нечувствительны - 10%.

     На  степень психологического и физиологического восприятия акустического стресса  влияют тип высшей нервной деятельности, индивидуальный биоритмический профиль, характер сна, уровень физической активности, количество стрессовых ситуаций в течение суток, степень нервного и физического перенапряжения, а также курение и алкоголь.

     Транспортный шум существенно влияет на функциональное состояние слухового анализатора. Так, в звукоизолирующей камере при двухчасовой экспозиции даже относительно невысокий уровень звука (65 дБА) приводит к потере слуха более 10 дБ на низких частотах, что отвечает низкочастотному спектру транспортного шума. Уровень шума 80 дБА снижает слуховую чувствитель¬ность на 1- 25 дЪА в широкой области низких, средних и высоких частот, что можно расценивать как усталость органа слуха. Огромное значение для общения людей имеет вторая сигнальная система, связанная со словесной сигнализацией, речью. В городских жилых домах, расположенных вдоль магистралей, население часто жалуется на плохое восприятие речи, что объясняется маскировкой отдельных звуков речи транспортным шумом. Установлено, что шум нарушает разборчивость речи, особенно если его уровень превышает 70 дБА. При этом человек не разбирает от 20 до 50% слов.

     Длительное воздействие шума на организм человека приводит к развитию утомления, нередко переходящего в переутомление, к снижению производительности и качества труда. Особенно неблагоприятно шум действует на орган слуха, вызывая поражение слухового нерва с постепенным развитием тугоухости. Как правило, оба уха страдают в одинаковой степени. Начальные проявления профессиональной тугоухости чаще всего встречаются у лиц со стажем работы в условиях шума около 5 лет. Риск потери слуха у работающих при 10-летней продолжительности воздействия шума составляет 10% при уровне 90 дБ (шкала А), 29% — при 100 дБ (шкала А) и 55% — при 110 дБ (шкала А).

     Неспецифическое воздействие шума обычно проявляется раньше, чем изменения в органе слуха, и выражается в нарушениях нервно-психической сферы в форме невротического и астенического синдрома в сочетании с вегетативной дисфункцией, сопровождающихся раздражительностью, общей слабостью, головной болью, головокружением, повышенной утомляемостью, расстройством сна, ослаблением памяти и др. Не исключена возможность развития нейроциркуляторного синдрома, преимущественно по гипертоническому типу. У лиц, подвергающихся воздействию шума, также могут наблюдаться изменения секреторной и моторной функций желудочно-кишечного тракта, сдвиги в обменных процессах — нарушение основного, витаминного, углеводного, белкового, жирового и солевого обменов, нарушения функционального состояния сердечно-сосудистой системы в виде брадикардии, повышения тонуса периферических сосудов и др.

     В производственных условиях воздействие  шума на работающих обычно сочетается с рядом других неблагоприятных факторов — вибрацией, определенной степенью напряженности и тяжести труда, неудовлетворительными микроклиматическими условиями, воздействием химических веществ, инфразвука и ультразвука, электромагнитного поля и др. Шум может усугублять неблагоприятное воздействие сопутствующих факторов физической и химической природы, оказывая прежде всего отрицательное влияние на состояние здоровья и работоспособность профессиональных групп, труд которых сопровождается нервным напряжением.

     Изучить характер влияния шума на человека сложно, так как процессы взаимодействия физических и химических факторов окружающей среды с его организмом также  сложны. Индивидуальная чувствительность к шуму различных возрастно-половых  и социальных групп населения  также неодинаковая.

     Шум через проводящие пути звукового  анализатора влияет на различные  центры головного мозга, изменяет взаимоотношения  процессов высшей нервной деятельности, нарушает равновесие процессов возбуждения  и торможения. При этом изменяются рефлекторные реакции, выявляются патологические фазовые состояния. Продолжительное  действие шума активизирует структуры  ретикулярной формации, в результате чего происходит стойкое нарушение  деятельности разных систем организма.

     Многие  звуковые сигналы, поступающие в  кору большого мозга, вызывают беспокойство, страх, преждевременное утомление. В свою очередь, это может неблагоприятно отразиться на состоянии здоровья. Диапазон влияния шума на человека широкий: от субъективного ощущения до объективных патологических изменений в органе слуха, центральной нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной, пищеварительной системах и др. Следовательно шум действует на жизненно важные органы и системы.

     Можно выделить такие категории влияния чувствительной акустической энергии на человека:

1 ) влияние на слуховую функцию, обусловливающую слуховую адаптацию, слуховое утомление, временную или постоянную потерю слуха;

2) нарушение  способности передавать и воспринимать  звуки речевого общения; 

3) раздражительность,  беспокойство, нарушение сна; 

4) изменение  физиологических реакций человека  на стрессовые сигналы и сигналы,  не являющиеся специфическими  для шумового влияния; 

5) влияние на  психическое и соматическое здоровье;

6) влияние на  производственную деятельность, умственный  труд.

Средства  защиты от шума.

Средства защиты от шума подразделяют на средства коллективной и индивидуальной защиты.

• Меры относительно снижения шума следует предусматривать на стадии проектирования промышленных объектов и оборудования. Особое внимание следует обращать на вынос шумного оборудования в отдельное помещение, что позволяет уменьшить число работников в условиях повышенного уровня шума и осуществить меры относительно снижения шума с минимальными расходами средств, оборудования и материалов.
• Снижение шума можно достичь только путем обезшумливания всего оборудования с высоким уровнем шума.
• Работу относительно обезшумливания действующего производственного оборудования в помещении начинают с составления шумовых карт и спектров шума, оборудования и производственных помещений, на основании которых выносится решение относительно направления работы.
• Борьба с шумом в источнике его возникновения — наиболее действенный способ борьбы с шумом. Создаются малошумные механические передачи, разрабатываются способы снижения шума в подшипниковых узлах, вентиляторах.
• Архитектурно-планировочный аспект коллективной защиты от шума связан с необходимостью учета требований шумозащиты в проектах планирования и застройки городов и микрорайонов. Предполагается снижение уровня шума путем использования экранов, территориальных разрывов, шумозащитных конструкций, зонирования и районирования источников и объектов защиты, защитных полос озеленения.
• Организационно-технические средства защиты от шума связаны с изучением процессов шумообразования промышленных установок и агрегатов, транспортных машин, технологического и инженерного оборудования, а также с разработкой более совершенных малошумных конструкторских решений, норм предельно допустимых уровней шума станков, агрегатов, транспортных средств и т. д.
• Акустические средства защиты от шума подразделяются на средства звукоизоляции, звукопоглощения и глушители шума.

Снижение  шума звукоизоляцией.

       Суть этого метода заключается  в том, что шумоизлучающий объект или несколько наиболее шумных объектов располагаются отдельно, изолировано от основного, менее шумного помещения звукоизолированной стеной или перегородкой. Звукоизоляция также достигается путем расположения наиболее шумного объекта в отдельной кабине. При этом в изолированном помещении и в кабине уровень шума не уменьшится, но шум будет влиять на меньшее число людей. Звукоизоляция достигается также путем расположения оператора в специальной кабине, откуда он наблюдает и руководит технологическим процессом. Звукоизолирующий эффект обеспечивается также установлением экранов и колпаков. Они защищают рабочее место и человека от непосредственного влияния прямого звука, однако не снижают шум в помещении.

     Звукопоглощение достигается за счет перехода колебательной энергии в теплоту вследствие потерь на трение в звукопоглотителе. Звукопоглощающие материалы и конструкции предназначены для поглощения звука как в помещениях с источником, так и в соседних помещениях. Потери на трение наиболее значительны в пористых материалах, которые вследствие этого используются в звукопоглощающих материалах. Звукопоглощение используется при акустической обработке помещений.

• Акустическая обработка помещения предусматривает покрытие потолка и верхней части стен звукопоглощающим материалом. Вследствие этого снижается интенсивность отраженных звуковых волн. Дополнительно к потолку могут подвешиваться звукопоглощающие щиты, конусы, кубы, устанавливаться резонаторные экраны, тоесть искусственные поглотители. Искусственные поглотители могут применяться отдельно или в сочетании с облицовкой потолка и стен. Эффективность акустической обработки помещений зависит от звукопоглощающих свойств применяемых материалов и конструкций, особенностей их расположения, объема помещения, его геометрии, мест расположения источников шума. Эффект акустической обработки больше в низких помещениях (где высота потолка не превышает 6 м) вытянутой формы. Акустическая обработка позволяет снизить шум на 8 дБА.
• Глушители шума применяются в основном для снижения шума различных аэродинамических установок и устройств.  
  В практике борьбы с шумом используют глушители различных конструкций, выбор которых зависит от конкретных условий каждой установки, спектра шума и требуемой степени снижения шума.

     Глушители разделяются на:

• абсорбционные
• реактивные
• комбинированные

       Абсорбционные глушители, содержащие звукопоглощающий материал, поглощают поступившую в них звуковую энергию, а реактивные отражают ее обратно к источнику. В комбинированных глушителях происходит как поглощение, так и отражение звука.  
 
 
 
 
 
 

     Список  используемой литературы:

1. Петров К.М. Общая экология. Взаимодействие общества и природы. - С-Пб.: Химия, 1997.
2. Радзевич Н.Н., Пашканг К.В. Охрана и преобразование природы. - М.: Просвещение, 1986.
3. Основы охраны труда. В.Ц. Жидецкий и др. Львов, «Афиша», 2000г.

Использованные  интернет- ресурсы:

     http://ru.wikipedia.org/wiki/Заглавная_страница