CC BY
8
УДК 613.644 : 628.517.2-
К ГИГИЕНИЧЕСКОМУ НОРМИРОВАНИЮ СТАБИЛЬНОГО ШУМА НА ПРОИЗВОДСТВЕ
Канд. мед. наук А. А. Аркадьевский \
Московский научно-исследовательский институт гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
{
Мы изучали нормативы стабильного шума на производстве, при которых исключается нарушение слуховой чувствительности и других функций организма. Физиологические реакции на действие шума таких параметров должны отражать нормальную адаптацию организма, а клиническое наблюдение над длительным влиянием подобного шума не должно обнаруживать стойкого изменения функций профессионального характера. ~»
Физиологическое исследование вопроса в условиях лабораторного эксперимента затрудняется ограниченными возможностями моделирования производственных условий (длительность и среда). Однако наблюдения на производстве не менее сложны вследствие ряда причин: непостоянство дозировки и спектра шума, одновременное воздействие многих факторов производственной среды, затрудняющее дифференцирование физиологических эффектов неспецифического действия раздражителя. В числе этих причин и отсутствие условий для получения данных, сопоставимых с биологическими критериями, определяющими степень действия шума. В то же время в некоторых работах есть указания, что высота сдвига порогов слышимости на фоне маскирующего шума не изменяется с длительностью раздражителя (Л. Н. Тумаркина).
Подобные же закономерности обнаружила Р. И. Черняк при адаптации слуха к тишине. Автор утверждает, что такая адаптация протекает по экспоненциальному закону: сдвиг порога слышимости постепенно уменьшается с длительностью раздражителя, затем процесс становления постоянного уровня заканчивается и далее предельный уровень адаптации с длительностью шума не изменяется. По-видимому, время его становления колеблется от нескольких минут до Р/г—2 часов в зависимости от интенсивности шума.
При интенсивности изучавшегося экспериментального шума шумовое воздействие в опытах длилось 1 час.
Исходя из сказанного выше, мы считаем возможным проводить гигиеническую оценку действия шума на организм физиологическими методами исследования с последующей проверкой клиническими методами. Кратковременное раздражение шумом и физиологические реакции на него можно рассматривать как функциональную пробу на состояние организма после многочасового действия раздражителя.
Мы осуществляли гигиеническую оценку физиологических сдвигов, возникающих под влиянием шумовых .раздражителей, с помощью биологического критерия, позволяющего определить степень действия шума на слуховой анализатор. По данным Г. Л. Навяжского, стационарное нарушение слуховой функции отсутствует после долгих лет работы в условиях шумности, на которую анализатор отвечает сдвигом порога слышимости в пределах до +10 дб на любой частоте звукового сигнала при исследовании динамики слуха на производстве. Более высокий сдвиг порога слышимости, по наблюдениям автора, сигнализирует опасность образования стойкой тугоухости вследствие утомляющего действия шума. Явления этого страдания Г. Л. Навяжский обнаружил у рабочих после длительного действия производственного шума, вызывающего динамический сдвиг слуховых порогов, превышающий + 10 дб. Клиническая проверка подтвердила обоснованность указанного критерия.
Для выявления степени специфического действия шума применяли монауральную аудиометрию. Пороги слышимости измеряли с помощью аудиометрического тракта, который состоял из звукового генератора ЗГ-10 с ламповым вольтметром и телефона электродинамического типа. Пороговую слышимость исследуемые сообщали экспериментатору световой сигнализацией.
Сдвиги функций, не адекватных раздражителю, измеряли, чтобы определить корреляцию между физиологическими данными аудиомет-
рии и данными неспецифического действия шума; это позволяет выяснить значение последних для оценки степени указанного действия. При этом определяли скрытое время зрительно-моторной реакции с помощью безинерционного электросекундомера, который запускали одновременно с зажиганием неоновой лампочки. Исследуемый отвечал на световой раздражитель остановкой секундомера, нажимая на тумблер. О начале исследования его предупреждала надпись «Внимание» на световом табло.
Изучали также некоторые вегетативные реакции центральной нервной системы (биотоки миокарда и сосудистую тонометрию). Биоэлектрические реакции миокарда регистрировали на аппарате ПФД-4. Артериальное давление измеряли ртутным сфигмоманометром. Субъективную оценку действия шума на организм получали путем опроса исследуемых. Функциональные сдвиги измеряли и регистрировали в каждом опыте перед включением шума, тотчас после его прекращения и через определенные интервалы времени после действия.
Действие на организм стабильных шумов изученных характеристик изображено на рис. 1. Из рис. 1 видно, что максимальные уровни звукового давления локализованы на частотах спектра 200, 600, 1250 и 4000 гц. Основная масса шумов распределяется от 125 до 400 гц <(1-й уровень), от 350 до 800 гц (2-й уровень), от 700 до 1500 гц 1(3-й уровень) и от 2500 до 6000 гц (4-й уровень).
Максимальные и минимальные интенсивности шумов, соответствующие максимальным уровням звукового давления, были следующими: при частоте 200 гц соответственно 100 и 90 дб, при 600 гц — 90 и 85 дб, при 1250 гц — 85 и 75 дб, при 4000 гц — 75—65 дб. Это шумы натурные, типичные для многих производств. Предварительно их записывали на пленку магнитофона («Репортер-2»), затем анализировали в лаборатории (катодным спектрометром ГДР — ИРТ) и подавали (через громкоговоритель 25А-13 Ленинградского завода КИНАП) в свободное поле звукоизолированной камеры. Суммарный уровень шума в цехах и в эксперименте измеряли шумомером ЛИОТ-Ш-2, выверенным по шумомеру Брюэля и Кьер.
Группа исследуемых состояла из 25 молодых людей с хорошим общим здоровьем и нормальным слухом. Ставили 8 серий опытов в соответствии с разновидностями шума. Каждой серии предшествбвали опыты, проводившиеся для выяснения влияния экспериментальной обстановки на исследуемых, тренировки их слухового анализатора и освоения приемов, с помощью которых экспериментатор получает необходимую информацию. В каждой серии выполнено около 150опытов.
-
Рис. 1. Кривые для оценки и нормирования стабильного шума на производстве.
По оси абсцисс — частота (в ги,)\ по оси ординат — уровень шума
(в дб).
/ — нормы СССР; 2 — нормы, рекомендованные ИСОДК-43.
После пребывания наблюдаемых в звукоизолированной камере бея применения шумовых раздражений заметного сдвига функций не отмечено.
Анализ аудиометрических данных, полученных на частотах тонального сигнала 200, 500, 2000 и 4000 гц, выявил направленность слуховой реакции в сторону снижения пороговой слуховой чувствительности — в подавляющем большинстве случаев после действия экспериментального шума интенсивностью соответственно 100, 90, 85 и 75 дб и в преобладающем числе наблюдений после действия шума интенсивностью соответственно 90, 85, 75 и 65 дб. Единичными случаями отсутствия сдвига порогов слышимости сопровождалось действие шума в первом случае в отличие от второго, когда число таких случаев было значительным.
Действие шума на слух оценивали по результатам сравнения величины сдвига слуховой чувствительности, характеризующего динамические потери слуха, с величиной сдвига после действия безвредного и вредящего шума, предложенной Г. Л. Навяжским.
Сравнение физиологических данных проведенного нами исследования с уровнями сдвига, характеризующими безвредное действие шума на восприятие звуков, обнаруживает, что границу между вредным и безразличным влиянием указанного фактора составляет величина сдвига чувствительности после шума интенсивностью 90, 85, 75 и 65 дб при максимальном уровне звуковой энергии на частотах соответственно 200, 600, 1250 и 4000 гц. Средний сдвиг порогов слышимости при этом составляет 5 дб, т. е. меньше 10 дб. Восстановление исходных величин занимает не более 3 мин.
С повышением интенсивности до 100, 90, 85 и 75 дб при тех же максимальных уровнях звуковой энергии шум оказывает неблагоприятное утомляющее влияние на слуховой анализатор, о чем свидетельствует средний сдвиг порогов слышимости 15 дб, т. е. выше 10 дб Исходный слух при этом восстанавливается за 10 мин. и более. Заслуживающей внимания особенностью сдвига порогов слышимости является некоторое тождество их величин на фоне убывающей интенсивности с нарастанием частоты спектра. Исключение составляет величина сдвига на частоте 4000 гц, меньшая по сравнению с другими частотами.
Выявлена средняя величина скрытого времени зрительно-моторной реакции и определено время восстановления исходного состояния. Тотчас после действия шума интенсивностью 90, 85, 75 и 65 дб обнаружено увеличение времени реакции в пределах от 10 до 20 а при максимальных уровнях звуковой энергии при частоте спектра 200, 600, 1250 и 4000 гц. Исходный латентный период при этом восстанавливался не более чем за 3 мин.
Действие шума интенсивностью 100, 90, 85 и 75 дб при той же локализации максимального уровня звукового давления в начале последействия сопровождается сдвигом скрытого времени реакции, равным 35 а. Время восстановления исходных величин в этих случаях составляет 10 мин. и более. Для скрытого периода зрительно-моторной реакции было характерно его удлинение почти во всех случаях наблюдения после действия экспериментального шума максимальных интен-сивностей. Однако после воздействия шума минимальных интенсивно-стей число случаев как с укороченным скрытым временем реакции, так и без его изменения было значительно больше по сравнению с первыми.
С помощью электрокардиографического исследования определяли влияние тех же шумов на биоэлектрическую активность миокарда. В таблице приведены данные, характеризующие электрическую реакцию сердца во II отведении.
В таблице отражено лишь состояние диастолы, время которой изменяется под воздействием шумовых раздражителей. Эта фаза сердца
«
продлевается в большинстве наблюдений; она значительно отклоняется от исходного состояния после действия шума с наибольшей интенсивностью, принятой в опытах. Время диастолы при этом увеличивается на 0,18—0,2 сек.; частота пульса уменьшается на 11 —15 ударов в 1 мин. Действие шума с меньшей экспериментальной интенсивностью сопровождается незначительным сдвигом диастолы, равным 0,04 сек., и урежением пульса на 3—7 ударов. Восстановительный процесс миокарда занимает более 5 мин. при максимальной интенсивности шума и не более 3 мин. при минимальной интенсивности. Наблюдалось также
некоторое уплощение зуб-
Сдвиг в электрокардиограммах после действия
экспериментального шума
ца Т; но заметной
Спектр шума
«
о
^ со
•ь X ^
X
23 яз
^ СО Щ
Л к
х * а
о & и
^ И ц
сз о <и
< >> СГ>
Д н о
о а со а
и
н ^ а: _
Разность относительно исходных величин
СО
И
к са
а
2 Я ;
£ и г
2 л
Н Гг —«
о 5 та о зг Е —«
Низкочастотный
Среднечастотный
Высокочастотный
200 600 1 250 4 000
100 90 90 85 85 75 75 65
+0,20 +0,12 +0,17 +0,06 +0,18 +0,10 +0,17 +0,04
14
7 11 4
15 10 12 3
разницы, зависящей от интенсивности и частоты шума, мы не установили.
Артериальное давление, измеренное по условиям эксперимента через 3—5 мин. после прекращения шумового воздействия, обнаруживает тенденцию к некоторому понижению максимума и повышению минимума под влиянием экспериментального шума с более высоким уровнем интенсивности. Исходное состояние при этом восстанавливается в течение 7—10 мин. Сдвиг артериального давления после действия шума минимальных параметров незначителен.
Таким образом, результаты изучения неспецифического действия шумовых раздражителей коррелируют с данными исследования специфического их влияния на организм человека.
В 1962 г. мы изучили также значение комбинированного действия шума и вибрации на организм. В лабораторном эксперименте в качестве раздражителя применяли «чистый» среднечастотный шум нормативной интенсивности 85 дб, затем к нему присоединяли общую вибрацию нормативного параметра с частотой 50 гц и амплитудой 15 мк. Оказалось, что вибрация усиливает действие шума на величину физиологического сдвига, не выходящего за пределы нормальной адаптации организма.
Шум максимальных параметров (интенсивность 100, 90, 85 и 75 дб при наиболее высоком уровне давления на частотах соответственно 200, 600, 1250 и 4000 гц) исследуемые характеризуют как фактор неприятный, мешающий, раздражающий, мало переносимый. После его действия нередки жалобы на следовые эффекты шумового воздействия, на «закладывание» и «звон» в ушах, головную боль и состояние общей разбитости. Длительность указанных явлений у разных лиц неодинакова, что можно объяснить индивидуальными особенностями организма. В то же время шумы минимальных параметров (интенсивность' 90, 85, 75 и 65 дб при наиболее высоком уровне давления соответственно на тех же частотах) исследуемые расценивают как безразличные, не вызывающие неприятных эмоциональных реакций, переносимые без особых жалоб на следы. Таким образом, названные психические реакции по их значению перекликаются с данными физиологической реактивности, о которых мы упоминали выше.
При сравнении уровней безвредного шума с предельно допустимыми уровнями временных санитарных норм (1956) обнаруживается, что
первые ниже на 5 дб на частоте спектра 62,5 гц, на 8 дб на частоте 1000 гц и на 10 дб на частоте 4000 гц. Кривая для оценки и нормирования производственного шума «85», рекомендованная ИСО/ТК-43, превышает первые, особенно в высокочастотном спектре, на величину, превосходящую предельно допустимые уровни санитарных норм 205-56, и, следовательно, не отвечает гигиеническим требованиям.
Достоверность разницы сравниваемых средних величин определяли по формуле, специфической для условий «малой выборки», т. е. когда число наблюдений не превышает 20.
г
М2 - М1
о
где о
N— 1
Ум
<*= (У2-У1)-(Мг-М1) ,
где М—средняя арифметическая; в—среднее квадратическое отклонение;— знак суммирования; с1 — отклонение варианта (V) от средней величины (М); N — число наблюдений; / — число, показывающее во сколько раз разность сравниваемых величин превышает свою ошибку. Значение отыскивали по специальной таблице и определяли степень /00 вероятности. В наших наблюдениях
дб
она составляла 95
99%, т. е. сви-
статистической
50
80
70
60
62,5 /25
250 500 /ООО 2000 4000 гц
стве.
По оси абсцисс — частота (в гц); по оси ординат—уровень шума (в дб).
детельствовала о достоверности физиологических показателей.
К обсуждению описанных фактов мы пытались подойти с позиции выяснения механизма физиологических сдвигов, обнаруженных после действия шума, принятых в наблюдениях вариантов интенсивности и Рис. 2. Кривая для оценки и нормиро-спектра. Известно, что в момент вания стабильного шума на производ-
возникновения шума возникают ориентировочные и защитные реакции организма, обязанные возбуждению в центральной нервной системе. Следующая фаза характеризуется тормозными процессами, замедлением физиологических реакций, что приводит их к некоторой нормализации, однако непрерывно продолжающееся раздражение слуховых нервов иррадиирует по подкорковой области, включая в общее разлитое торможение вегетативные центры. Последнее выражается в систематическом отклонении вегетативных функций от нормы. В наших наблюдениях это проявлялось нарушениями гемодинамики. Так, на ЭКГ обнаруживали удлинение диастолы при неизменном времени систолической фазы и, как следствие этого, уменьшение систолического показателя и урежение пульса. Изменения нарастают с мощностью шумового фактора. Следует считать, что эти явления связаны с повышением тонуса парасимпатического отдела вегетативной нервной системы.
Предполагается, что в механизме тормозного влияния шума на слуховой анализатор и на длительность скрытого времени зрительно-моторной реакции определенное значение имеет иррадиированное состояние возбуждения подкорковых вегетативных центров.
Для того чтобы предупредить нарушения слуховой и других функций организма, мы разработали на основании данных изучения биологического действия шума уровни его интенсивности по спектру от 62,5 до 4000 гц, при которых отсутствуют явления неблагоприятного влияния
'этого фактора на рабочих. Они составляют 95 дб на частоте спектра шума 62,5 гц и 65 дб на частоте 4000 гц. Промежуточные значения располагаются по прямой между этими крайними величинами (рис. 2).
Полученные нормативные уровни могут быть использованы при составлении проекта санитарных норм и правил по ограничению стабильного шума на производстве. Уровни шума рассчитаны на профилактику тугоухости, главным образом в диапазоне частот речевого спектра, что имеет важное значение в жизнедеятельности человека. Однако они не исключают охраны слуха в области частот спектра, весьма чувствительной к звуковым раздражениям, лежащей за пределами речевых частот до 4000—5000 гц, а также в зоне низкочастотных компонент. Стабильный шум подобных уровней интенсивности не вызывает заметных нарушений деятельности целостного организма.
Вследствие индивидуальных особенностей, которые сказываются в повышенной лабильности физиологических реакций, иногда возникают парадоксальные реакции, и шум даже нормативных уровней интенсивности в подобных случаях может оказаться непереносимым.
В связи с этим лиц с повышенной чувствительностью к шумовым раздражителям не следует допускать на работу в шумные производства, а рабочих, выявленных с таким состоянием центральной нервной системы позднее, необходимо переводить на бесшумные работы.
^ t
Выводы
1. Величина физиологического сдвига функций после кратковременного стабильного шума в эксперименте позволяет утверждать, что безвредным является шум интенсивностью 90, 85, 75 и 65 дб с локализацией максимального уровня звукового давления на частотах спектра 200, 600, 1250 и 4000 гц.
2. Кратковременное действие шумов с такими же максимальными уровнями звуковой энергии, но с интенсивностью соответственно 100, 90, 85 и 75 дб отличаются неблагоприятным, утомляющим влиянием на организм.
3. Получены физиологические критерии неспецифического действия стабильного шума.
ЛИТЕРАТУРА
Аркадьевский А. А. Гиг. и сан., 1962, № 10, стр. 25.—Н а в я ж с к и й Г. Л. Учение о шуме. Л. 1948. — Славин И. И. Нормы и правила по ограничению шума на производстве. Л., 1955.—Ту марки на Л. Н. Труды Ин-та биофизики АН СССР. М., 1955, т. 1, стр. 205.—Черняк Р. И. В кн.: Биофизика, 1958, т. 3, в. 1, стр. 75.
Поступила 13/1И 1963 г.
HYGIENIC STANDARDS FOR STABLE NOISE IN INDUSTRY
A. A. Arkadievsky, Candidate of Medical Sciences
A study was made in a laboratory experiment of the effect of industrial noises both long lasting and of short-duration. The auditory sensitivity, the state of higher nervous activity and vegetative nervous system were investigated by means of audiometry, chro-noreflexometry, electrocardiography and vascular tonometry. The levels of harm ess stable noise were determined and data are presented to substantiate the draft hygienic standards for industrial noise.
