5.4. Ультразвук

Ультразвук находит широкое применение в медицине, машиностроении и металлургии. По способу распространения ультразвук подразделяют на воздушный и контактный. По частному спектру ультразвук классифицируют на низкочастотный – колебания 1,25 · …1,0 · Гц и высокочастотный – свыше 1,0· Гц. В медицине применяют ультразвуковые исследования с частотой до 3· Гц.

Низкочастотные ультразвуковые колебания хорошо распространяются в воздухе. Биологический эффект воздействия на организм зависит от интенсивности, длительного воздействия и размеров поверхности тела, подвергаемой действию ультразвука.

Длительное систематическое влияние ультразвука, распространяющегося в воздухе, вызывает функциональные нарушения нервной, сердечно-сосудистой и эндокринной систем, слухового и вестибулярного анализаторов. У работающих на ультразвуковых установках отмечают выраженную сосудистую гипотонию, снижение электрической активности сердца и мозга. Изменения ЦНС в начальной фазе проявляются нарушением рефлекторных функций мозга (чувство страха в темноте, в ограниченном пространстве, резкие приступы с учащением пульса, чрезмерной потливостью, спазмы в желудке, кишечнике, желчном пузыре). Наиболее характерны жалобы на резкое утомление, головные боли и чувство давления в голове; затруднения при концентрации внимания; торможение мыслительного процесса; на бессонницу [17].

Контактное воздействие высокочастотного ультразвука на руки приводит к нарушению капиллярного кровообращения в кистях рук, снижению болевой чувствительности. Установлено, что ультразвуковые колебания могут вызвать изменения костной структуры с разрежением плотности костной ткани. При контактной передаче ультразвука на руки зарегистрированы профессиональные заболевания.

5.5. Инфразвук

Эта область включает в себя колебания, не превышающие по частоте 20 Гц ‒ нижней границы слухового восприятия человека. Инфразвуковые колебания возникают в разнообразных условиях и могут быть обусловлены как природными явлениями, например обдуванием ветром зданий, металлических конструкций, так и работой различных машин и механизмов. Высокие уровни инфразвука возникают вблизи работающих виброплощадок, внутри салонов автомобилей, движущихся со скоростями порядка 100 км/ч. Существует множество природных источников инфразвука: извержение вулканов, смерчи, штормы. Известно, что перед землетрясением люди, и особенно животные испытывают чувство беспокойства. Штормы также оказывают на людей негативное воздействие.

Применение в различных сферах деятельности человека машин и механизмов, увеличение их мощности и габаритов, производительности и других технических характеристик, обуславливает тенденцию повышения низкочастотных составляющих в спектрах шумов на рабочих местах и появления инфразвука.

Основные техногенные источники инфразвуковых колебаний в городах приведены в табл. 4 [17].

Таблица 4

Основные техногенные источники инфразвуковых колебаний в городах

Источник инфразвука	Характерный частотный диапазон инфразвука	Уровни инфразвука
Автомобильный транспорт	Весь спектр инфразвукового диапазона	Снаружи до 90 дБ Внутри до 120 дБ
Железнодорожный транспорт и трамваи	10-16 Гц	Внутри и снаружи от 85 до 120 дБ
Промышленные установки аэродинамического и ударного действия	8-12 Гц	До 90-105 дБ
Вентиляция промышленных установок и помещений, то же в метрополитене	3-20 Гц	До 75-95 дБ
Реактивные самолеты	Около 20 Гц	Снаружи до 130 дБ

Характерной особенностью инфразвука, в отличие от слышимого диапазона частот, является большая длина волны и малая частота колебаний. Развитие промышленного производства и транспорта приводит к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности и уровня инфразвука.

Согласно результатам социально-гигиенических исследований, население, проживающие в районах с круглосуточным воздействием инфразвука, например, на уровне 109 дБ, гораздо чаще обращается с жалобами на ухудшение здоровья, дискомфорт, головные боли и др., чем население контрольных групп. Биологическое воздействие инфразвука проявляется ответной реакцией всего организма, в том числе нервной, сердечно-сосудистой и дыхательных систем. В совокупности реакции различных систем организма на повышенные уровни инфразвука могут приводить к значительному снижению производительности труда, а при обслуживании технически сложных производств ‒ и к аварийным ситуациям. Следует иметь в виду, что городской инфразвук даже небольшой мощности действует болезненно на уши, заставляет колебаться внутренние органы, поэтому человеку кажется, что внутри него все вибрирует. Именно инфразвуки, по всей видимости, являются причиной тяжелой и непреходящей усталости жителей городов и работников шумных предприятий. Воздействие инфразвука может приводить к ощущению головокружения, вялости, потери равновесия, тошноты. Было установлено, что летчики и космонавты, подвергнутые действию инфразвука, решали простые арифметические задачи медленнее, чем обычно.

Можно выделить две наиболее опасные для человека зоны воздействия инфразвука, определяемые его уровнем воздействия.

Первая зона - смертельное воздействие инфразвука при уровнях, превышающих 185 дБ, и экспозицией свыше 10 минут.

Вторая зона ‒ действие инфразвука с уровнями от 185 до 145 дБ ‒ вызывает эффекты, явно опасные для человека.

Действие инфразвука с уровнями ниже 120 дБ, как правило, не приводит к каким-либо значительным последствиям.