CC BY
15
феративным в селезенке и, наконец, к значительным расстройствам кровообращения в головном мозге.
Таким образом, показано, что хлор- и ртутьорганические пестициды влияют на возникновение и развитие патологии сердечно-сосудистой системы. Хлорофос более активно воздействует на развитие патологии печени. При исследовании потенциальной опасности широко применяемых и вновь вводимых пестицидов, особенно тех из них, которые отличаются стойкостью во внешней среде и кумулятивностью, необходимо учитывать их влияние на развитие основных патологических процессов. Такое направление экспериментальных исследований представляется весьма перспективным для более углубленного обоснования мероприятий по охране здоровья населения в связи с загрязнением пестицидами внешней среды.
Поступила 11/VI 1973 года
EFFECT OF PESTICIDES ON THE ONSET AND DEVELOPMENT OF CERTAIN
PATHOLOGICAL PROCESSES
Yu. S. Kagan, I. M. Trakhtenberg, G. A. Rodionov, A. M. Lukanova, L. Ya. Voronina,
G. E. Verich
The finding was that certain chlor- and phosphororganic, carbamate and mercury-organic pesticides promote the onset and the development of a few pathological conditions of the cardiovascular system, the pituitary coronary deficiency, the adrenalo-coffein myocarditis,the cholesterin atherosclerosis and the toxic affection of the liver, caused by carbontetrachloride. These pesticides have a greater effect on the development and the course of the cardiac pathological processes.
УДК 612.014.45:534.321.1.
Э. H. Малышев, Г. E. Скородумов
К ВОПРОСУ О ВЛИЯНИИ ИНФРАЗВУКА НА ОРГАНИЗМ
Ленинградский институт инженеров железнодорожного транспорта
Высокоинтенсивные звуковые колебания в несколько десятков герц, воздействуя на организм, представляют серьезную опасность для человека. Установлено (Aliord и соавт.), что предел переносимости человеком звуков низкой частоты при кратковременной (2—3 мин) экспозиции инфразвука достигает 150 дБ. В связи с этим возникает необходимость выяснить, какие уровни инфразвуковых давлений сопутствуют промышленным шумам и каково их влияние на организм. К сожалению, эти вопросы почти не изучены. Мы попытались хотя бы отчасти восполнить этот пробел.
Установлено, что в спектрах шума ряда агрегатов (турбины, компрессоры, вентиляторы, дизеля, двигатели внутреннего сгорания) и виброустановок (виброплощадки, виброгрохоты и др.) наибольшие уровни звукового давления приходятся на инфразвуковой диапазон частот. Их абсолютные значения, как правило, превышают 100 дБ и достигают у некоторых машин 135 дБ.
ДЛя проведения биологических исследований была запроектирована и построена инфразвуковая установка, состоящая из генератора колебаний и звукоизолированной камеры, оборудованной системой сигнализации и контрольно-измерительной аппаратурой. Расчет экспериментальной установки основан на следующих исходных данных. Объем камеры — 2 м3 — обусловлен проведением физиологических опытов продолжительностью до 1 ч. Максимальный уровень звукового давления в камере 160 дБ (Р = 2-Ю3 н/м2). Диапазон генерируемых частот колебания от 1 до 50 Гц.
Генерирование инфразвуковых колебаний в камере осуществляется специально сконструированным устройством, упрощенная схема которого приведена на рис. 1. Устройство состоит из генератора инфразвуковых
Рис. 1. Схема'инфразвуковой установки для биологических экспериментов.
Объяснения в тексте.
колебаний мембранно-поршневого типа, цепи звуковибродемпфирующи х устройств и звукоизолированной герметичной камеры. Инфразвуковые колебания возбуждаются при помощи эластичной мембраны 1 диаметром 60 см, закрепленной на жестком экране устья диффузора 2, внутренняя поверхность которого облицована виб-родемпфирующим материалом 3. В центре мембраны с 2 ее сторон прикреплены легкие дюралевые диски 4. К ним крепится шатунно-кривошипный механизм 5, оборудованный уравнительным прибором 6, демпфирующим паразитные колебания. Кривошип шарнирно соединен с маховиком 7, жестко посаженным на вал электромотора 8, установленного на столике 9. Вся механическая часть устройства размещена под звукоизолирующим кожухом 10, имеющим вытяжной канал 11. Горло диффузора соединено с фильтром низких частот 12 таким образом, что структурный шум от излучателя не передается в камеру 13, имеющую компенсатор давления 14 и колонку громкоговорителей 15. Применение эластичной мембраны позволило увеличить амплитуду колебаний излучателя в инфразвуковом диапазоне более чем в 100 раз по сравнению с известными электродинамическими излучателями. Уровни звукового давления в камере регулируются изменением амплитуды колебаний мембраны; необходимое смещение ее задается приспособлением, которое дает возможность изменять радиус кривошипа. Испытательная камера запроектирована герметичной и звукоизолированной. Она представляет многослойную конструкцию. Наружные стены камеры выполнены из 40-миллиметровых досок и обиты пластиком. Внутренние стенки выполнены также из 40-миллиметровых досок; поверхности их обклеены листовой резиной толщиной 1 мм. Пространство между 2 стенками (h=20 см) заполнено сухим песком. В камере имеется окошко из 3 слоев прозрачного оргстекла толщиной 10 мм. Стены внутри камеры облицованы поролоном (а = 25 мм) и покрыты хлопчатобумажной тканью. Дверь испытательной камеры оборудована мощным прижимом и обеспечивает заданную виброизоляцию и герметичность. Излучение белого шума показало хорошие атеньюацион-ные характеристики испытательной камеры, что помогало оградить человека, находящегося в ней, от окружающего шума. Управление работой генератора и контроль за параметрами звука в камере осуществляются с дистанционного пульта. Кроме того, при помощи пульта обеспечивается двусторонняя радиосвязь, звуковая и световая сигнализация для кодового обмена информацией между испытуемым и экспериментатором.
Апробирование инфразвуковой установки показало, что применение генератора нашей конструкции позволяет создавать в испытательной камере звуковые колебания синусоидальной формы в диапазоне частот от 1 до 50 Гц с уровнями звукового давления от 90 до 160 дБ. В камере малого объема максимальные уровни на инфразвуковых частотах превышают 170 дБ. Уровни звукового давления в ней равномерно распределены по всему ее объему: резонансная частота устройства равна 12,5 Гц. Звуковая мощность генератора 560 Вт.
Функциональные изменения в организме регистрировались посредством физиологических тестов, которые дали возможность проследить за деятельностью сердечно-сосудистой, нервной, дыхательной и других систем. Влияние
2S
инфразвуковых колебаний на организм исследовали у 6 практически здоровых мужчин в возрасте от 19 до 23 лет. Всех испытуемых во время опытов подвергли воздействию инфразвука (х = 10 Гц) интенсивностью до 135 дБ. Каждый эксперимент продолжался 15 мин.
Предварительно у всех испытуемых исследовали функциональное состояние центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, слуховой анализатор, динамическое состояние мышц и частоту дыхания. Температура воздуха в камере во время опытов была постоянной и составляла 25° при относительной влажности 80% и скорости движения 0,6 м/с. Испытуемые располагались в камере в положении сидя; во время исследования они не производили никакой физической работы. В процессе опытов испытуемые посредством микрофона сообщали о своих субъективных ощущениях; их показания фиксировали на магнитной ленте. Полученные данные записывали в протокол и затем обрабатывали статистически. По окончании опыта ставили те же функциональные пробы.
Для исследования функционального состояния центральной нервной системы использовали хронорефлексометр. Функциональное состояние слухового анализатора изучали методом тональной аудиометрии; использовали аудиометр АП-01. Изменение подвижности основных нервных процессов определяли путем установления критической частоты «звуковых мельканий», т. е. максимального числа перерывов в секунду, которые могут восприниматься испытуемым как прерывистый шум. Для исследований применяли генератор прерывистого шума. Функциональные сдвиги сердечно-сосудистой системы выявляли путем измерения артериального давления сфигманометром по методу Н. С. Короткова.
Субъективные данные свидетельствуют о том, что воздействие инфразвуковых колебаний высокой интенсивности (но не выше 135 дБ) вызывало у всех испытуемых ощущение вибрирования внутренних органов, сила которого находилась в прямой зависимости от интенсивности возбудителя. Наибольшие колебания исследуемые ощущали в области грудной клетки, в полости живота и спины. При напряжении мышц верхних и нижних конечностей наблюдался усиленный тремор; это было хорошо заметно экспериментатору через смотровое окно камеры. Глубокий вдох сопровождался I ощущением колебаний верхних дыхательных путей, мягкого неба и легких. При выдохе отмечались колебания стенок грудной клетки, иногда сопровождавшиеся ощущением боли.
Воздействие инфразвука на органы слуха вызывало у испытуемых ощущение колебаний барабанной перепонки, которое в дальнейшем переходило в постоянное давление на уши, проявляющееся в виде тупой боли в среднем ухе. По окончании опытов все обследованные утверждали, что воздействие инфразвука вызывает у них расслабленность и усталость, как после интенсивной физической нагрузки. Пребывание тех же испытуемых в камере без включенного генератора инфразвука не вызывало у них подобных ощущений; функциональные пробы были без изменений. Несмотря на неприятные субъективные ощущения, все испытуемые считали, что они могли бы находиться в подобных условиях в течение более продолжительного времени, чем это было предусмотрено опытами.
Объективные данные показывают, что под воздействием инфразвуковых колебаний продолжительностью 15 мин у всех испытуемых исследуемые функции имели отклонения от нормы. Так, пульс у них учащался на 5—30 в минуту в зависимости от состояния испытуемого и интенсивности инфразвука. Минимальное артериальное давление повышалось на 20 мм, максимальное — на 15 мм. Мышечный тонус снижался на 3—12%. Дыхание учащалось на 4 и более дыхательных движений в минуту. Порог слышимости во время опытов снижался на 15—20 дБ, а после опытов — на 8—10 дБ.
Аудиограмма, снятая до опытов, во время опытов и после их окончания (рис. 2), свидетельствует, что сдвиг порога слышимости наблюдается во всем диапазоне частот.
Исследования позволяют заключить, что инфразвук и низкочастотные колебания действуют на весь организм человека. Механизм их воздействия становится понятен, если представить организм человека в виде механической колебательной системы, состоящей из оболочки с эластичными стенками, внутри которой через упругие связи подвешены элементы масс. Если упругость подвесок и величины масс соответствуют реальному организму, то каждый такой элемент будет иметь свою собственную частоту колебаний. В спокойном состоянии система уравновешена действующими на нее силами: наружной (активной) — статическим атмосферным давлением и внутренней (реактивной) — упругими силами системы. Иначе обстоит дело, когда систему помещают в поле звуковых давлений низкой частоты. Если
эти давления существенны, то под их влиянием эластичные стенки приходят в колебательное движение, напоминающее работу пульсирующей сферы. Иначе говоря, под воздействием звуковой волны большой длины при сравнительно ^алых размерах системы последняя будет периодически сжиматься и расширяться. Колебания внешней оболочки передаются внутренним элементам. При этом, если собственная частота какого-нибудь элемента близка или совпадает с частотой возбуждаемых колебаний, он будет вибрировать с увеличенной амплитудой. Аналогично воздействуют на организм человека и те звуковые колебания, длина четверти волны которых соизмерима с основными антропометрическими данными. Эксперименты и практические наблюдения хорошо подтверждают эту гипотезу.
Установлено, что под воздействием звуковых колебаний низкой частоты внутренние органы человека приходят в колебательное движение с частотой, соответствующей частоте возбуждающей силы. Субъективно эти колебания вызывают неприятные ощущения в области живота, грудной клетки и головы. При продолжительном воздействии таких колебаний на организм, находящийся в состоянии покоя (например, в лабораторных условиях), неприятные ощущения перерастают в ощущение боли. В динамическом состоянии эти явления субъективно менее выражены. Однако и здесь, как показал анкетный опрос исследуемых, неприятные ощущения, вызванные действием инфразвука, превалируют; эти ощущения выражаются в головной боли, отсутствии аппетита, тошноте, сильном утомлении к концу работы, плохом сне и др.
Вывод
Результаты исследований указывают на то, что высокоинтенсивные инфразвуковые колебания являются вредным фактором производственной среды; с ним необходимо бороться подобно тому, как ведется борьба с шумами акустического и ультразвукового диапазонов.
Рис. 2. Аудиограмма испытуемого Н. (усредненные данные 15 опытов).
I — порог слышимости до опытов; 2 — то же после опытов; 3 — то же во время опытов.
ЛИТЕРАТУРА. Aliord В. R., Jerger J. F., Coats А. С. et al. Trans. Am. Acad. Ophthal. Otolaryng., 1966, v. 70, № 1.
Поступила 28/X11 1972 года
THE INFRASOUND EFFECT ON THE BODY E. N. Malyshev, G. E. Skorodumov
For studying the effect of infrasound on the body a special installation was built which made it possible to create in a soundproof chamber pressure waves with a frequency of 1 to 50 hz and an intensity of 90 to 160 db. Tests were performed over 6 persons for a period of 15 min with a sound pressure within the level of 35 db of the infrasound range. The subjective and the objective data obtained testify to high sensitivity and a specific reaction of the human body to tne action of intensive infrasound vibrations.
