CC BY
23
ОБЗОРЫ «
НЕКОТОРЫЕ ДАННЫЕ О ВЛИЯНИИ ШУМА НА ОРГАНИЗМ
Проф. Е. Ц. Андреева-Галанина
Механические колебания — шум, вибрация, ультразвук — являются широко распространенным фактором производственной среды, имеющим важное гигиеническое значение. С развитием техники, появлением машин с большим числом оборотов, высокими скоростями и большой мощностью, возникают колебания, воздействующие на организм человека, вследствие передачи их через воздушную среду и через ограждения зданий. При этом спектр частот расширяется, появляются шумы и вибрация импульсного характера. Об этом свидетельствуют данные многих авторов. И. И. Славин (1955), 3. Кеппен (1955) и др. указывают, что распространенными являются шумы громкостью 95—120 фонов, а в ряде производств—120 фонов и более. Особенное гигиеническое значение приобретают шумы агрегатов ударного действия, а также потоков воздуха и газов, движущихся с большими скоростями, в спектре которых преобладают высокие частоты. Эта область частот приводит к ранней тугоухости и прогрессирующему развитию глухоты, вызывает ряд сдвигов в организме, которые говорят о значительном ее влиянии на высшие отделы центральной нервной системы.
Относительно недавно появилась профессия испытателей авиационных моторов. Места испытания моторов являются источниками шумов, достигающих уровня 130—135 фонов (И. И. Славин, 1955; 3. Кеппен, 1955, и. др.). Но и другие источники создают шумы значительной интенсивности.
Так, Кеппен указывает, что шум на паровозах достигает хотя и меньших, чем некоторые производственные шумы, величин, но способен привести к развитию тугоухости. А. М. Волков не наблюдал подобного явления, но отмечал значительные физиологические сдвиги в организме машинистов паровозов, особенно в функциональном состоянии центральной нервной системы, и быстрое развитие утомления. Значительный шум (110—120 дб) отмечал И. И. Славин в машинных отделениях судов. Этот шум оказывал вредное влияние на обслуживающий персонал. Важной является проблема шума современных самолетов.
Современная техника нередко не только сопровождается усилением шумового фона на производстве, но и возрастанием его интенсив-кости во всех городах земного шара. Если сравнительно недавно уровень шума на улицах большого города составлял 60—80 фонов, то в настоящее время он достигает 90 дб и более. Шум с улицы проникает в здания — жилые и общественные, школы и больницы и создает неблагоприятную обстановку для отдыха, умственной работы, рационального лечения больных, особенно в клиниках для больных заболеваниями нервной системы.
Постоянное воздействие шума на рабочих многих производств, во время пребывания людей на шумных улицах городов и в жилищах способствует нарушению функционального состояния нервной системы,
особенно ее высших отделов, как это было показано исследованиями Т. А. Орловой. По ее данным, нарушение динамики корковых процессов находится в зависимости от уровня шума и его спектрального состава. Тем более является важным создание бесшумной обстановки дома. В то же время многие авторы указывают на значительное возрастание внутридомовых шумов. Источниками их являются домовые котельные, лифты, вентиляционные моторы, радиотрансляционные передачи, мастерские, расположенные в жилых зданиях, или примыкающие к домам мелкие предприятия и пр. Особенное беспокойство может причинять устанавливаемое вблизи жилых зданий оборудование ударного действия вследствие распространения вибрации и шума.
Таким образом, шум является общегитенической проблемой, которая разрабатывается в институтах и научных учреждениях гигиены труда и коммунальной гигиены. Однако проблема шума не может быть правильно поставлена и тем более разрешена без комплексного участия в ней физиков-акустиков и инженеров.
С физической стороны шум, как и вибрация, представляет сложное явление. Источники их генерации не только многочисленны, но и порождают механические колебания очень разнообразного характера. Действие их на организм едва ли будет одинаковым по силе, а возможно, и неодинаковым по характеру возникающих реакций. По сути дела, о глубоких интимных процессах, происходящих под влиянием шума, далеко еще не все известно, если судить по литературным данным, посвященным проблеме шума.
В течение многих лет проблема шума среди гигиенистов рассматривалась в основном с позиций воздействия на орган слуха, в частности в отношении развития тугоухости и глухоты. Изменениям функциональной подвижности слухового анализатора, состоянию адаптации после воздействия различных по силе и спектральному составу шумов уделялось относительно небольшое внимание. Подобное положение вполне объяснимо, ибо проще всего было исследовать именно изменения порога слышимости, тем более что первые наблюдения этого рода относятся к концу прошлого столетия, когда учение о функции слухового анализатора не было еще достаточно разработано.
Насчитываются сотни работ, посвященных патологическому состоянию органа слуха — тугоухости и глухоте. В таблице приводятся средние величины потери слышимости у рабочих некоторых профессий. Значительная средняя потеря слышимости в пределах речевых частот наблюдается у клепальщиков в судостроении и клепальщиков горячих заклепок.
Аудиометрический метод имеет большое значение для установления степени изменения слуховой чувствительности, адаптации, утомления или переутомления этого анализатора. Особенно это важно при определении индивидуальной чувствительности и для своевременного перевода на работы, не связанные с шумом.
Потере слышимости предшествует изменение функционального состояния слухового анализатора — адаптация его и утомление.
Работами последних лет, особенно Г. В. Гершуни и его сотрудников, получены ценные данные относительно слуховой адаптации в условиях различной деятельности высших отделов центральной нервной системы. Г. В. Гершуни (1957) указывает, что состояние функции анализатора всегда выражает определенный динамический процесс. В целом организме действует ряд факторов, создающих возможность изменения количественных параметров со стороны биологических анализаторов, являющихся не изолированными приборами, а необходимыми звеньями самоуправляемой системы организма.
Профессиональная глухота в пределах речевых частот, наблюдаемая у рабочих различных отраслей производства, подвергающихся воздействию шума
Пред- Среди! чя потеря слы-
ши мости в пределах
Производство Специальность Число обследован- шествующий стаж речевых частот (в процентах )
работы
ных (число 16—30 31—45 г ыше
лет) Дб Дб 45 дб
Судостроение Заклепщик, котельщик и 15 дру- 1 930 До 30 34 21 13
гих специальностей . . . .
Сталепрокатное Сталевар, прокатчик и 10 других 371 » 35 38 9.5 3,5
специальностей ........
Стальное Прокатчик, лудильщик, котель- 316 » 25 30 0,5
щик и др......... 7
Автомобильное Кузнец, литейщик, оловянщик и 29,5 9,5
14 других специальностей . . 437 » 25 1
Автомобильно-ре- Котельщик, кузнец....... 178 » 25 28 8,5 2.5
монтные мастер-
ские
Заводы тяжелого 38 » 30 24 8 —
машиностроения
Глиноземная фаб- Дробление сырья........ 38 » 14 6,5 1 —
рика
Текстильное Прядение, ткачество ...... 374 > 8 6 — —
Электроцентраль Паровая, гидравлическая ..... 117 » 30 14 5 3 —
243 » 30 5* 1,5 —
Железная дорога Обслуживание ......... 75 » 20 — 6». —
Угольная промыш- Подрубка, доставка угля, ремонт- Около » 30 -30
ленность ные мастерские ........ Около 20-
700
• Случаи 20—30 дб. •• Случаи больше 20 дб.
Эти изменения количественных параметров анализаторов имеют глубокое значение для осуществления возможного объема функций анализатора. В 1956 г. в своем докладе на научной конференции по проблеме «Борьба с шумом и действие шума на организм» Г. В. Гер-шуни сообщил, что при одной и той же интенсивности и одинаковом спектральном составе шум, сочетающийся с активной деятельностью зрительного и двигательного аппаратов, приводит к меньшему понижению слуховой чувствительности (0—5 дб) на частоте 2700 гц, чем без трудовой деятельности (9—14 дб). На звуковой же частоте 1000 гц утомляющий звук без работы или не вызывал изменения порога, или вызывал даже его понижение, тогда как при работе имелось понижение чувствительности на 4—6 дб. При бинауральном раздражении адаптационная кривая сходна с кривой, полученной при воздействии шума и работы. Эти изменения указывают на большое значение процессов, происходящих в центральных отделах анализаторов, в развитии слуховой адаптации (утомления, по Г. В. Гершуни). Эти же исследования указывают на влияние одного биологического анализатора на другой. До последних лет рассматривали изменение свойств нервной ткани как основу изменений чувствительности анализатора, исходя из представлений о нем как о рефлекторном механизме, многосимпатическом и сложном, но строящемся по типу обычной схемы безусловного рефлекса с проекционной областью в коре (Л. Андреев и др.). Г. В. Гершуни считает, что такая схема неприменима к анализатору в целом организме.
Блестящие работы в области анатомии и физиологии слухового ■анализатора с тонкими исследованиями электромикрофизиологического характера позволяет по-новому подходить и к оценке тональности.
Некоторые исследователи выдвигают гипотезу о существовании для каждого тона специфического узора нервной деятельности, составленного из островков возбуждения и торможения между неактивными нейронами.
Наряду с изменениями в слуховом анализаторе, а иногда и раньше происходят изменения в центральной нервной системе. Е. Н. Иорданская (1956), изучая влияние шума низкой частоты интенсивностью 120 дб, нашла повышение двигательных рефлексов в ответ на условные звуковые раздражители по сравнению с двигательными рефлексами, полученными в относительной тишине (1954). В последующем при воздействии сильного звукового раздражителя (белого шума) в 120 дб Е. Н. Иорданская обнаружила некоторые нарушения баланса между раздражительным и тормозным процессами во время шума, уменьшение латентного периода двигательных рефлексов и расторма-живание дифференцировки.
Исследования показывают, что электрическая активность мозга людей и животных, подвергающихся действию сильного шума, изменяется.
А. П. Бружес и А. А. Аркадьевский нашли, что шум интенсивностью в 90 дб вызывает нарушение точности автоматизированного простого движения и нарушение точности зрительно-моторной координации. Увеличивается латентный период простой двигательной реакции с фазным характером нарушений. Авторы наблюдали сдвиги и в вегетативных реакциях — изменение частоты дыхания, пульса, гипотонию к концу опытов, повышение тонуса мышц.
А. М. Волков (1956) обнаружил депрессию а-ритма, причем у лиц с повышенной возбудимостью центральной нервной системы восстановление ритма задерживается.
П. Бюггар, И. Салле и др. (1953) отмечали у людей, подвергающихся шуму авиационных моторов и реактивных двигателей, уплощение энцефалоэлектрограммы (ЭЭГ), возрастающее со стажем. Одновременно у них развивалось астеническое состояние. У кроликов, подвергающихся действию сверхмощных звуков, наблюдается тенденция к дезорганизации ритмов на ЭЭГ с появлением медленных волн с частотой 2—3 в секунду. Ж. Антонитис (1954), подвергая мышей шуму в 110—130 дб, наблюдал с возрастанием интенсивности шума повышение частоты случаев судорог со смертельным исходом и беспорядочными движениями. Опасными оказались все исследуемые шумы, особенно же интенсивностью 120—130 дб. Но и шум в 90—100 дб может в зависимости от спектрального своего состава привести к функциональному нарушению корковой динамики, а также к нарушению взаимодействия и совместной деятельности корковых сигнальных систем, как об этом свидетельствуют работы Т. А. Орловой (1956)..
Шум оказывает влияние на психику, вызывает утомление, появляются головные боли, развивается бессонница, сон становится прерывистым, появляется чувство страха (Кеппен, 1955). При длительной работе падает внимание.
Диксон и Чедвик (1955) указывают на возможность нарушения устойчивого равновесия и появления головокружения. Особенно часто это наблюдается у людей, непосредственно находящихся под углом 30—35° от оси газовой турбины реактивных самолетов (наземный персонал).
Понижение кровяного давления у людей отмечали в эксперименте -Леман и Тамм (1956), Орлова (1956), Штейнман (1955), Ягги и Вид-
мер (1953). Наоборот, Кеппен и др. отмечали его повышение (систолического на 5—20 мм).
Некоторые отмечали аритмию, изменение тонуса коронарных сосудов, ангинозный симптомокомплекс.
Таким образом, единого мнения по данному вопросу нет.
Шум в 110 дб с частотой 10 000—20 000 гц вызывает эозинопению, снижает число ретикулоцитов (на 38—40%). П. Бюггар, И. Салле и др. (1953) наблюдали изменение функции эндокринных желез, гиперфункцию надпочечников, увеличение количества эозинофилов в передней доле гипофиза. Под влиянием шумового раздражителя изменяется функция коры надпочечников, в частности количество выделяемого кортикотропного гормона, оказывающего влияние на состояние костной структуры. В лабиринтной жидкости уменьшается содержание аминокислот, что приводит к изменению и микрофонного л эффекта улитки.
Под влиянием шума изменяется секреторная и моторная функция желудка и кишечника (3. Кеппен, 1955; Т. А. Орлова, 1956) вследствие нарушения деятельности высших отделов центральной нервной системы.
Таким образом, шум вызывает реакцию со стороны всего организма и многих его органов и систем, а не только одного слухового анализатора. Нарушение функций организма может быть различно выражено в зависимости от интенсивности шума, его спектральной характеристики и времени действия. Интенсивные, часто повторяющиеся высокочастотные шумы приводят к быстрому развитию ряда функциональных сдвигов в организме. На первый план выступают нарушения подвижности корковых процессов, а также вегетативных функций и функций анализаторов, эндокринных желез и др. Поэтому при оценке воздействия шума неправильно исключительно ориентироваться на состояние органа слуха, хотя, несомненно, на данном этапе оно может быть использовано для оценки влияния шумов.
Литературные данные свидетельствуют о том, что в некоторых J
производствах шумовой фактор воздействует главным образом изолированно. В ряде производств он сочетается с механическими колебаниями более низких (вибрация) и более высоких (ультразвуки), чем буковые, частот. До настоящего времени рассматривали воздействие этих частот изолированно, а не в их сочетании.
Обрубка, клепка, чеканка, отбойка угля, бурение пневматическими молотками, работа с многочастотными вибраторами, в частности при виброуплотнении бетона, испытание моторов и многие другие производственные процессы сопровождаются одновременной генерацией шума и вибрации.
Если сопоставить биологические реакции, возникающие в ответ на действие этих факторов, можно отметить некоторое сходство в их действии. Так, и шум, и вибрация вызывают значительные изменения в центральной нервной системе. Вибрация, так же как и шум, приводит к повышению порога слышимости, хотя больше в области низких, чем высоких частот. Только характер сосудистых реакций оказывается различным, а наличие костно-суставных и мышечных нарушений и расстройства трофики тканей присущи только вибрации. Возможно допустить, что эти два фактора именно в силу своей общности взаимно усиливают действие друг друга.
В последние годы появилось значительное количество работ о влиянии неслышимых ультразвуковых колебаний. В течение длительного времени отрицалась возможность влияния их на организм, так как они не распространяются воздушным путем. В настоящее время в связи с разработкой методики их определения такой взгляд оказывается несостоятельным. Ультразвуковые колебания существуют
в окружающей человека среде; источниками их являются различные явления в природе и живые существа, хотя интенсивность таких ультразвуков и очень мала.
Для осуществления многих технологических процессов разработаны установки, работающие на принципе генерации ультразвука. Особенно широкое применение они нашли при дефектоскопии металла, для ускорения диффузионных процессов (дубление и окраска кожи, тканей, мехов и т. д.), получения суспензий и эмульсий, в бытовых установках и медицинской практике. В этих и многих других случаях приходится рассматривать их влияние без участия других дополнительных факторов. Нередки случаи, когда одновременно возникают и воздействуют звуковые и ультразвуковые частоты.
О гигиеническом значении ультразвуков свидетельствуют новейшие исследования. Кратко можно указать на следующее их действие. Ультразвуковые колебания 80 ООО гц вызывают повреждение глубоких тканей и костей, а частота порядка 1 млн. гц разрушает глубокие структуры; подобный процесс наблюдался в тканях, находящихся на грани двух сред — черепа и твердой мозговой оболочки. Интенсивные ультразвуки вызывают патологические изменения в органическом субстрате тканей; наблюдается понижение функций передней доли гипофиза, разрушаются некоторые аминокислоты, что приводит к изменению иммунобиологических свойств белков. Наиболее изученным является действие ультразвуков на орган слуха. Глубокие процессы, происходящие в нем под влиянием этих неслышимых звуков, очень сходны с теми, которые возникают от шумов высокой частоты и большой интенсивности. Однако имеются и существенные различия. В литературе мы не встретили указаний на развитие отосклероза от шумов, тогда как интенсивные ультразвуки (вероятно, выше 3 вт/см2) могут его вызвать.
Значение имеет и их частота. Частота 40 ООО гц поражает кортиев орган, особенно в области основного завитка улитки около круглого окна и даже костную часть зса1ае 1утраш (Детеридж, Джерис, Блод-жет, 1954; Эльпинер, 1956, и др.).
В свете этих работ может быть признано заслуживающим внимания объяснение американских врачей, которые обследовали состояние органа слуха у жителей Нью-Йорка и установили у них значительное понижение слуховой чувствительности и поставили его в связь с возросшим ультразвуковым фоном.
Обычные природные ультразвуки невелики по своей интенсивности (порядка 3-Ю-10 вт/см2). Они, как показывают исследования, имеют свою динамику — максимум и минимум, или совершенно исчезают. Этот натуральный фон может значительно изменяться вследствие воздействия многочисленных работающих объектов, например реактивных самолетов и др. В некоторых случаях, как об этом свидетельствуют литературные данные, ультразвуки возникают одновременно со звуковыми колебаниями и вибрацией. Они могут усиливать действие друг друга. Ультразвуки являются неизученным гигиеническим фактором, который если не сейчас, то в ближайшее время должен стать предметом исследований гш иенических научных учреждений.
Из приведенного краткого обзора вытекает прежде всего необходимость рассматривать влияние шума на организм не только с точки зрения патологии органа слуха, а учитывать его действие на оргае низм в целом, а отсюда важность комплексного исследования и анализа динамики сдвигов во всех взаимосвязанных и взаимовлияющих функциях организма. Не менее важным является решение вопроса о совместном влиянии шума, вибрации и ультразвука.
ЛИТЕРАТУРА
Борщевский И. Я. Противошумы в авиации. М.—Л., 1939.—Бружес А. П., Аркадьевский А. А. Биофизика, 1956, в. 1, 88—94.—Га л ахов И. И. Тезисы докл. научной сессии Всесоюзного научно-иссл. нн-та охраны труда ВЦСПС, 21—26 июня 1954. Л., 1954, стр. 86—87.—Га л ахов И. И., Качевская А. И. Тезисы докл. научной конференции. Борьба с шумами и действие шума на организм. 21—25 августа 1956. Л., 1956, стр. 30—32. — И о р д а н с к а я Е. Н. Биофизика, 1956, т. 1, в. 7, стр. 660. — 667. — Орлова Т. А. Тезисы докл. научной конференции по пробл. «Борьба с шумами и действие шума на организм». 1956, Л., 1956, стр. 29—30. — С елецкая Л. Труды Ин-та биологической физики АН СССР, 1955, т. 1, стр. 178—191.— Славин И. И. Производственный шум и борьба с ним. М., 1955. — Antonitis J. Science, 1954, v. 120, p. 139—140. — S d u v r a H., Bugard P., Sallé J. Compt. rend. Soc. biol., 1953, v. 147, p. 23—24. — Katshuki S. Japan Assoc. of Industr. Hyg., 1957. —Ko ep pen S. VDJ. Zeitschr., 1955, Bd 97, N. 30, S. 1051—1061. — Lehmann G., Tamm J. Intern. Ztschr. angew. Phvsiol., 1956, Bd. 16, S. 217—227,— Potzl O. Mschr. Ohrenheilk., 1954, Bd. 88, S. 81—98. — S t e i n m a n n В., Jaggi U., Widme r J. Cardiología, 1955, v. 27, p. 223—229.
Поступила 9/VIII 1958 r.
it it ir
ВОПРОСЫ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТОКСИКОЛОГИИ В АНГЛИЙСКОЙ И АМЕРИКАНСКОЙ ЛИТЕРАТУРЕ 1958 г.
Кандидат медицинских наук Р. С. Воробьева
Из кафедры гигиены труда I Московского ордена Ленина медицинского института имени И. М. Сеченова
В 1958 г. в гигиенической литературе США было опубликовано значительное количество работ по токсикологии ядохимикатов. Потребление этих соединений в сельском хозяйстве США непрерывно растет. По данным химического бюро отдела сельского хозяйства Калифорнии, в продаже находится около 12 000 этих соединений, причем ежегодно поступают заявки на разрешение к использованию около 2000 образцов [Леммон (Lemmon)]. Широкое использование ядохимикатов без соблюдения необходимых мер предосторожности приводит к значительному числу профессиональных отравлений. В 1955 г. в США было зарегистрировано 140 профессиональных отравлений со смертельным исходом в результате воздействия ядохимикатов {Конлей (Conley)].
До второй мировой войны в качестве инсектицидов и ядохимикатов против грызунов использовалось незначительное число химических соединений. В 1939 г. многие научные лаборатории США приступили к синтезированию новых ядохимикатов. Широкое распространение в это время получили 2 новых группы соединений: хлорированные углеводороды (ДДТ, бензолгексахлорид, токсафен, гептахлор, хлорден, линден, эльдрин, диэльдрин, стробан, метоксихлор, эндрин) и органические соединения фосфора (паратион, тетраэтилпирофосфат, систокс, малагион, фосдрин, тимет). В последнее время проводились научные исследования по оценке токсичности новых ядохимикатов 2 отмеченных групп соединений [Уард (Ward)].
Одним из новых инсектицидов является дисистон (0,0-диэтил-5-2-этил-2-меркаптоэтилфосфородитиоат). Изучению токсикологии и механизма действия этого соединения посвящена работа Бомбинского и Дюбуа (Bombinski, DuBois). Авторы выявили различную токсичность его в зависимости от пола животных. LDso для крыс при внутрибрю-шинно'м введении составляла для самцов 10,5 мг/кг, для самок — 2 мг/кг, при введении per os — соответственно 12,5 и 2,6 мг/кг. Крысы переносили относительно высокие дозы дисистона (Vi—V2 LDso) при
