Инфразвук. Работа и применение

Воздействие инфразвука на организм человека.

Для инфразвука характерно малое поглощение в различных средах вследствие чего инфразвуковые волны в воздухе, воде и в земной коре могут распространяться на очень далёкие расстояния . Это явление находит практическое применение при определении места сильных взрывов или положения стреляющего орудия. Распространение инфразвука на большие расстояния в море даёт возможность предсказания стихийного бедствия - цунами. Звуки взрывов, содержащие большое количество инфразвуковых частот, применяются для исследования верхних слоев атмосферы, свойств водной среды.

"Голос моря" - это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Вследствие того, что для инфразвука характерно малое поглощение, он может распространяться на большие расстояния, а поскольку скорость его распространения значительно превышает скорость перемещения области шторма, то "голос моря" может служить для заблаговременного предсказания шторма.

Своеобразными индикаторами шторма являются медузы. На краю "колокола" у медузы расположены примитивные глаза и органы равновесия - слуховые колбочки величиной с булавочную головку. Это и есть "уши" медузы. Они слышат инфразвуки с частотой 8 - 13 герц. Шторм разыгрывается еще за сотни километров от берега, он придет в эти места примерно часов через 20, а медузы уже слышат его и уходят на глубину.

В конце 60-х годов французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвук определенных частот может вызвать у человека тревожность и беспокойство .

Источниками инфразвука на суше могут быть компрессоры, двигатели внутреннего сгорания, движущийся транспорт, промышленные кондиционеры и вентиляторы .

Исследования биологического действия инфразвука на организм показали, что человеческий организм высокочувствителен к инфразвуку . Воздействие его происходит не только через слуховой анализатор, но и через механорецепторы кожи. Возникающие под воздействием инфразвука, нервные импульсы нарушают согласованную работу различных отделов нервной системы, что может проявляться головокружением, болями в животе, тошнотой, затрудненным дыханием, чувством страха, при более интенсивном и продолжительном воздействии - кашлем, удушьем, нарушением психики. Инфразвуковые колебания даже небольшой интенсивности вызывают тошноту и звон в ушах, уменьшают остроту зрения.

Колебания средней интенсивности могут стать причиной расстройства пищеварения, сердечно-сосудистой, дыхательной систем, нарушения психики с самыми неожиданными последствиями.

Инфразвук высокой интенсивности , влекущий за собой резонанс, из-за совпадения частот колебаний внутренних органов и инфразвука, приводит к нарушению работы практически всех внутренних органов, возможен смертельный исход из-за остановки сердца, или разрыва кровеносных сосудов;

Следует принимать особые меры защиты против появления звуковых колебаний со следующими частотами, потому - что совпадение частот приводит к возникновению резонанса:

• 20-30 Гц (резонанс головы)
• 40-100 Гц (резонанс глаз)
• 0.5-13 Гц (резонанс вестибулярного аппарата)
• 4-6 Гц (резонанс сердца)
• 2-3 Гц (резонанс желудка)
• 2-4 Гц (резонанс кишечника)
• 6-8 Гц (резонанс почек)
• 2-5 Гц (резонанс рук)

Развитие промышленного производства и транспорта привело к значительному увеличению источников инфразвука в окружающей среде и возрастанию интенсивности уровня инфразвука.

Таблица. Основные техногенные источники инфразвуковых колебаний в городах.

Наиболее эффективным и практически единственным средством борьбы с инфразвуком является снижение его в источнике . При выборе конструкций предпочтение должно отдаваться малогабаритным машинам большой жесткости, так как в конструкциях с плоскими поверхностями большой площади и малой жесткости создаются условия для генерации инфразвука. Борьбу с инфразвуком в источнике возникновения необходимо вести в направлении изменения режима работы технологического оборудования - увеличения его быстроходности (например, увеличение числа рабочих ходов кузнечнопрессовых машин, чтобы основная частота следования силовых импульсов лежала за пределами инфразвукового диапазона).

Должны приниматься меры по снижению интенсивности аэродинамических процессов - ограничение скоростей движения транспорта, снижение скоростей истечения жидкостей (авиационные и ракетные двигатели, двигатели внутреннего сгорания, системы сброса пара тепловых электростанций и т.д.).

Средства защиты

Выполненное в последнее время теоретическое обоснование течения нелинейных процессов в поглотителях резонансного типа открывает реальные пути конструирования звукопоглощающих панелей, кожухов, эффективных в области низких частот.

В качестве индивидуальных средств защиты рекомендуется применение наушников, вкладышей, защищающих ухо от неблагоприятного действия сопутствующего шума.

К мерам профилактики организационного плана следует отнести соблюдение режима труда и отдыха, запрещение сверхурочных работ. При контакте с ультразвуком более 50% рабочего времени рекомендуются перерывы продолжительностью 15 мин через каждые 1,5 часа работы .

Значительный эффект дает комплекс физиотерапевтических процедур - массаж, УФ-облучение, водные процедуры, витаминизация и др.

По материалам журнала "ЮГСПЕЦТЕХНИКА"
и сайта http://tmn.fio.ru/

Волнухина Анастасия

Работа выполнена в рамках НАУЧНО-ИССЛЕДОВАТЕЛЬСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Скачать:

Предварительный просмотр:

Государственное Образовательное Учреждение

Общеобразовательная Средняя школа №560

Выборгского района Санкт-Петербурга

Исследовательская работа по Физике

Влияние инфразвука на человека

Учащейся 10 класса

Волнухиной Анастасии

Руководитель:

Табачкова Марина Леонидовна

Санкт- Петербург

2015-2016

Стр.

Введение……………………………………………………………….……… 3

Глава I. Инфразвук и его источники ……….....…………….……….…..…......4

Глава II. Влияние инфразвука на человека................……….……….…...........6

1. Отрицательное влияние.………….……………..…….……...…6
2. Положительное влияние…..…………………………….…..…..8

Глава III. Исследование………………………………………………….…..…9

Заключение…………………………………………………………...………....10

Список источников и литературы……………………………………….……11

Приложения…………………………………………………………………..…12

ВВЕДЕНИЕ

Интерес к данной теме обусловлен тем,что люди ежедневно сталкиваются с влиянием на них инфразвука. Инфразвук сопровождает нас повсюду: в квартире его источником могут являтся несущие стены дома, вентиляторы, а на улице- ветер и движущийся транспорт. Тема «Влияние инфразвука на человека », на мой взгляд, является интересной, еще и потому что она раскрывает положительное и отрицательное влияние инфразвука на человека, и их последствия.

Актуальность: Рост числа видов деятельности человека, использующих инфразвуки.

Проблема: Влияние инфразвуков на людей.

Цель: Изучить влияние инфразвуков на людей

Задача:

1. Изучить письменные и электронные источники, связанные с инфразвуками и их влиянием на людей
2. Довести до сведения одноклассников, какие заболевания вызывает воздействие инфразвука на организм человека

Методы исследования: анализ источников, социологический опрос (в виде теста)

ГЛАВА ПЕРВАЯ

Инфразвук всегда присутствует в природе. «Инфразвук - звуковые колебания, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом, то есть ниже 16 Гц»(наглядно показано на рис. 3) В настоящее время область его изучения простирается вниз примерно до 0,001 Гц. Основная особенность инфразвука, обусловленная его низкой частотой, - это малое поглощение. Вследствие малого поглощения и рассеяния инфразвук может распространяться на очень большие расстояния. Известно, что звуки извержения вулканов, атомных взрывов могут многократно обходить вокруг земного шара, сейсмические волны могут пересекать всю толщу Земли. По этим же причинам инфразвук почти невозможно изолировать, и все звукопоглощающие материалы теряют свою эффективность на инфразвуковых частотах.
Инфразвуковые колебания воздействуют на весь организм человека, вызывая резонансные явления как всего человеческого тела, так и отдельных его частей, внутренних органов и систем, вызывая те или иные нарушения в организме. При этом у человека увеличивается общий расход энергии, так как под действием низкочастотных колебаний повышается среднемышечная напряженность. Поэтому можно полагать, что инфразвуковые колебания воспринимаются человеком как физическая нагрузка, которую можно сравнить с другими видами нагрузки, как, например, физическая работа, тепловая нагрузка и др. Инфразвук может вселить в человека такие чувства как тоска, панический страх, ощущение холода, беспокойство, дрожь в позвоночнике. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками. Попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особо высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.

Конечно, инфразвук присутствует и в человеке. Например, органы человека имеют инфразвуковую частоту колебаний.

Инфразвук действует за счет резонанса: частоты колебаний при многих процессах в организме лежат в инфразвуковом диапазоне:

«вестебулярный аппарат 0.5-13 Гц

сокращения сердца 4-6 Гц

желудок 2-3 Гц

кишечник 2-4 Гц

почки 6-8 Гц

руки 2-5 Гц» (см. рис. 1)

дельта-ритм мозга (состояние сна) 0,5-3,5 Гц

альфа-ритм мозга (состояние покоя) 8-13 Гц

бета-ритм мозга (умственная работа) 14-35 Гц

легкие 0.3-0.5 Гц

мозг, печень 4-9 Гц

Инфразвук слабо поглощается окружающей средой, а потому беспрепятственно распространяется на большие расстояния. Он имеет естественные и техногенные источники. К естественным источникам относятся землетрясения, бури, ураганы, молнии, цунами. К техногенным – оборудование, созданное силой человеческой мысли и работающее с частотой менее 20 циклов в секунду, например, вентиляторы, ветрогенераторы, судовые двигатели. Для инфразвука препятствий не существует. Он проникает сквозь стёкла и стены. Он вездесущ, неслышим и невидим.

Примером естественного источника инфразвука можно также считать «Голос моря». «Голос моря»- это инфразвуковые волны, возникающие над поверхностью моря при сильном ветре, в результате вихреобразования за гребнями волн. Поскольку он распространяется быстрее области шторма, то «Голос моря» может помочь заранее предсказать шторм. Так, например, медузы, с помощью звуковых колбочек, могут узнать о приближении шторма за 20 часов до того, как он придет в место их обитания и уйти на дно.

А примером техногенного источника инфразвука являются автомобильный транспорт, железнодорожный транспорт, трамваи, промышленная вентиляция, реактивные самолеты (см. рис. 2)

ГЛАВА ВТОРАЯ

Отрицательное влияние

Так как длина инфразвуковой волны весьма велика, проникновение ее в ткани тела тоже будет велико. Фигурально говоря, человек слышит инфразвук всем телом. Действуя за счет резонанса, инфразвуковые колебания по частоте могут совпадать со многими процессами, происходящими в нашем организме.

Самым губительным образом воздействуют на наши внутренности внешние колебания в промежутке 6-12 Гц. При малой интенсивности они вызывают тошноту, звон в ушах, расстройства зрения и безотчетный панический страх. Инфразвук средней интенсивности нарушает работу органов пищеварений и мозга. Значительные психотропные эффекты сильнее всего выказываются на частоте 7 Гц, созвучной альфаритму природных колебаний мозга, причем любая умственная работа в этом случае делается невозможной, поскольку кажется, что голова вот-вот разорвется на мелкие кусочки. Инфрачастоты около 12 Гц при силе в 85–110 дБ, наводят приступы морской болезни и головокружение, а колебания частотой 15–18 Гц при той же интенсивности внушают чувства беспокойства, неуверенности и, наконец, панического страха.

Как мы уже выяснили огрганы человека работают на разных частотах, поэтому и эффекты влияния на них инфразвуков будут различный.

Так, например, медики обратили внимание на опасный резонанс брюшной полости, имеющей место при колебаниях с частотой 4-8 Гц. Попробовали стягивать (сначала на модели) область живота ремнями. Частоты резонанса несколько повысились, однако физиологическое воздействие инфразвука не ослабилось.

Легкие, также подвержены инфразвуковым колебаниям, при совпадении их частот с частотой инфразвука, самое малое сопротивление стенок легких приведет к их повреждению.

Если же частота инфразвука совпадет с частотой биения сердца, то в самом крайнем случае это может привести к остановке сердца.

Примером случайного использования инфразвука может служить зафисксированный факт:

«Летом 1982 года на палубе ледокола «Таймыр» проводились запуски метеорологических шаров-зондов. Готовясь к одному из них, аэролог случайно коснулся лицом оболочки надутого шара и... отпрянул от острой боли в ушах!

А ночью на «Таймыр» обрушился жестокий шторм.

Находившийся на борту будущий академик В. В. Шулейкин заинтересовался странным происшествием, попробовал найти связь между надувным шаром, болевыми ощущениями и штормом. И в конце концов после ряда экспериментов ему удалось все объяснить. Оказалось, что оболочка шара, надутая водородом, служила своеобразным резонатором, усиливавшим звуковые колебания частотой 6-12 Гц. Они-то и вызывали боль в ушах. Источником же столь низкой частоты бал шторм, бушевавший за сотни миль от «Таймыра». Это открытие позволило со временем создать прибор для предсказания шторма (мы писали о нем в «ЮТ» № 7 за 1988 год), а главное привлекло внимание ученых. Исследования вскоре показали, что инфразвуковых колебаний в природе гораздо больше, чем слышемых звуков. Дует ветер- раскачивает деревья, гонит волны по морю, но при этом создает еще и сверхнизкие акустические колебания. Неуловимые малые землетрясения колеблют кору нашей планеты с частотой 0.1- 1 ГЦ и тоже создает инфразвуковой фон.».

Положительное влияние

Долгое время инфразвук относили к негативным для человека факторам. Но в современном мире его научились применять в некоторых направлениях медицины. Например, в офтальмологии.

Инфразвуковой пневмомассаж оказывает положительное воздействие на активацию обменных процессов в глазу, накопление РНК, улучшение гидродинамики глаза. «Инфразвуковой пневмомассаж изменяет структуру клеточной мембраны, повышает ее проницаемость для питательных веществ и лекарств без повреждения мембраны». «Доказана эффективность инфразвукового пневмомассажа при воспалительных заболеваниях, в частности при кератитах и язвах роговицы».

Также инфразвук используют для того, чтобы узнать пульс человека.

«Услышать инфразвук нельзя, но вот увидеть можно. Советскими учеными разработана специальная аппаратура, позволяющая записывать инфразвуки на ленту магнитофона и наблюдать их на экране осциллографа. Пульс больного, записанный на магнитофон, превращается на экране осциллографа в причудливую кривую. По форме этой кривой можно судить о состоянии здоровья, можно поставить точный диагноз сердечного заболевания.

Сравнение записанных на магнитную ленту кривых пульсовой волны до и после лечения позволит судить об эффективности лекарственных средств.

Инфразвуковая аппаратура может записать на пленку и работу легких, протекающую с основной частотой в 0,25-0,30 Герца.

Во время сложных хирургических операций эта аппаратура позволяет вести одновременное наблюдение за работой сердца, пульсом, дыханием и давлением крови у больного, чего обычными способами добиться очень трудно».

Еще инфразвук используют для определения заболеваний мозга. Также было установлено, что и мозг может резонировать на определенных частотах, выявилась возможность "перекрестного" эффекта резонанса инфразвука с частотой р- и р- волн, существующих в мозгу каждого человека. Эти биологические волны отчетливо обнаруживаются на энцефалограммах, и по их характеру врачи судят о тех или иных заболеваниях мозга. Высказано предположение о том, что случайная стимуляция биоволн инфразвуком соответствующей частоты может повлиять на физиологическое состояние мозга.

Глава III

Для проведения исследования влияния инфразвука на человека, я исследовала его влияние на моих одноклассников. Для этого я разделила их на две группы. Первая- контрольная группа, включающая в себя тех, кто не посещает дискотеки, а если и слушают музыку, то негромкую и недолго. Вторая - опытная группа. В состав этой группы вошли учащиеся, которые слушают музыку каждый день по несколько часов (по дороге в школу и обратно, в свободное время дома, а также при регулярном посещении дискотек). В обе группы вошло по 10 человек, в возрасте 15-16 лет.

В начале исследования был проведен опрос. (Приложение I)

Результаты тестирования показали, что ребята из контрольной группы предпочитают слушать спокойную музыку с лирическим содержанием, лишь три человека иногда слушают классическую музыку. 50% учащихся из опытной группы слушают рок, 30% - поп-музыку, 50% увлекаются клубной музыкой. Все участники первой группы слушают музыку с умеренной громкостью не более 30 минут в день. Участники же из второй группы «заполняют» все свободное время, причем громкость звучания слушаемого ими рока максимальны. И что же они чувствуют во время и после прослушивания музыки? Одноклассники из опытной группы откровенно сознались, что у них вибрируют внутренние органы, они испытывают давление на барабанные перепонки, заложенность ушей. У 60% одноклассников из этой группы после прослушивания музыки наблюдается чувство тревоги и страха, у 80% - усталость и слабость, у 40% - головокружение. Результаты влияния инфразвука во время и после прослушивания музыки, полученные в результате тестирования, приведены в диаграмме (см. приложение II).

Все участники контрольной группы выбрали ответ а) в четвертом вопросе и ответ в) - в пятом. И, конечно, они считают, что именно музыка благотворно влияет на них. Причиной плохого самочувствия 60% одноклассников из опытной группы считают заболевание, 40% винят большие нагрузки в школе.

Наблюдения за участниками эксперимента показали контрастное поведение, хотя до начала эксперимента на нем не заострялось внимание. Теперь видно, что ребята из первой группы спокойные и сдержанные, в общении с одноклассниками они дружелюбны, а на замечания учителей реагируют адекватно. Учащиеся же из второй группы ведут себя прямо противоположно. Они вспыльчивы и не сдержаны, и эти качества они проявляют как в общении с одноклассниками, так и с учителями. Но никто из опрошенных не видит никакого вреда в прослушивании громкой музыки часами

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

При изучении литературы и социологического опроса я сделала вывод, что инфразвук действительно может влиять на людей в различных метах (в школе, дома, на улице и т. д.), а также, что за последние десятилетия люди многое узнали об инфразвуке, природе его происхождения и распространения, воздействии на человека и о др.. Не все тайны инфразвука перед нами открылись, до сих пор много вопросов остались открытыми. Да, влияние его на человека может быть опасным, но инфразвук также может принести пользу людям. Мне было очень приятно и интересно работать над этой темой, так как я считаю её перспективной и крайне мало освещенной для широкого круга людей.

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

1) В.В. Сухомлинов. Инфразвук: враг или друг?// Юный техник.-1989.-№ 7.-С. 7-15.

2) Е.И. Сидоренко. Применение инфразвукового вакуумного пневмомассажа в офтальмологии: очки Сидоренко/ Николаева Г.В.// Российская детская офтальмология.-2012.-№ 1-2.-С. 72-75.

3) Физика. 9 кл. : учебник / А. В. Перышкина, Е. М. Гутник.-М. : Дрофа, 2014. - 319

4) http://www.tehnik.slotcar-dz.com/akustika/infrazvuk.html

5) http://class-fizika.narod.ru/s21.htm

ПРИЛОЖЕНИЯ

рисунок 1

рисунок 2

рисунок 3

Приложение I

Социологический опрос (в виде теста)

(Можно выбирать несколько ответов)

1. Какой стиль музыки ты предпочитаешь?

а) рок; б) классический; в) поп; г) клубная

2. Какое количество времени ты посвящаешь прослушиванию музыки?

а) до 30 минут; б) от 30до 60 минут; в) от 1до 2 часов; г) более 2 часов.

3. Как громко она звучит?

а) тихо; б) умеренно; в) громко; г) очень громко, дребезжат стекла.

4. Что ты чувствуешь во время прослушивания музыки?

а) ощущение давления на барабанные перепонки сухость во рту, кожный зуд;

б) наслаждение;

в) ощущение вибрации тела, внутренних органов;

г) ощущение давления на барабанные перепонки.

5. Что ты чувствуешь после прослушивания музыки?

а) головокружение;

б) чувство тревоги и (или) страха;

в) усталость, слабость;

г) чувство радости, приподнятое настроение.

6. Как ты считаешь, чем вызвано твое состояние?

а) у меня какое-то заболевание;

б) я устал(а) от больших нагрузок в школе;

в) я подолгу слушаю музыку и это отрицательно влияет на мое здоровье и настроение;

г) я слушал(а) спокойную, негромкую музыку, которая благотворно действует на меня.

Приложение II

Влияние инфразвука на организм человека. В конце 60-х гг. французский исследователь Гавро обнаружил, что инфразвуки определённых частот могут вызывать у человека тревожность и беспокойство, головную боль, снижать внимание и работоспособность, даже нарушать функцию вестибулярного аппарата и вызывать кровотечение из носа и ушей. Инфразвук частотой 7 Гц смертелен. Свойство инфразвука вызывать страх используется полицией в ряде стран мира: для разгона толпы включаются мощные генераторы, частоты которых отличаются на 5–9 Гц. Биения, возникающие вследствие различия частот этих генераторов, имеют

ИЗ-частоту и вызывают у многих людей неосознанное чувство страха, желание поскорее уйти из этого места.

Профессор Гавро познакомился с инфразвуками почти случайно. В одном из помещений лаборатории, где работали его сотрудники, с некоторых пор стало невозможно находиться. Достаточно было пробыть здесь два часа, чтобы почувствовать себя совсем больным: кружилась голова, наваливалась усталость, мысли путались, а то и вовсе не хотелось думать о чём-либо.

Прошёл не один день, прежде чем исследователи сообразили, где следует искать неизвестного врага. Им оказались инфразвуки большой мощности, создаваемые вентиляционной системой нового завода, построенного близ лаборатории. Частота этих волн равнялась 7 Гц. Профессор Гавро высказал предположение, что биологическое действие инфразвука проявляется, если частота волны совпадает с так называемым альфа-ритмом головного мозга.

Механизм восприятия инфразвука и его физиологического действия на человека пока полностью не установлен. Возможно, что оно связано с возбуждением резонансных колебаний в организме. Так, собственная частота нашего вестибулярного аппарата близка к 6 Гц, и многим знакомы неприятные ощущения при длительной езде в автобусе, поезде, при плавании на корабле или качании на качелях. Говорят: «Меня укачало».

При воздействии инфразвука могут отличаться друг от друга картины, создаваемые левым и правым глазом, начинает «ломаться» горизонт, возникают проблемы с ориентацией в пространстве, приходят необъяснимые тревога и страх. Подобные же ощущения вызывают и пульсации света частотой 4–8 Гц. Ещё египетские жрецы, чтобы добиться признания у пленника, связывали его и с помощью зеркала пускали в глаза пульсирующий солнечный луч. Через некоторое время у пленника появлялись судороги, начинала идти пена изо рта, психика подавлялась, и он начинал отвечать на вопросы.

Сходные воздействия инфразвука и мигающего света, не считая даже повышенную громкость звука, испытывают посетители дискотек. Вполне возможно, что они не проходят бесследно, и в организме могут происходить какие-либо нежелательные и необратимые изменения.

Британские учёные продемонстрировали, что под воздействием инфразвука люди испытывают примерно те же ощущения, что и при «встречах» с призраками. Был поставлен такой эксперимент. С помощью семиметровой трубы учёным удалось подмешать к звучанию обычных музыкальных инструментов на концерте классической музыки сверхнизкие частоты. После концерта слушателей (а их было 750 человек) попросили описать впечатления. «Подопытные» сообщили, что чувствовали внезапный упадок настроения, печаль, у некоторых по коже бежали мурашки, у кого-то возникало тяжёлое чувство страха.

При землетрясениях и подвижках земной коры генерируются волны трёх типов: P, S, и L. P-волны (от англ. primary – первичный) – продольные волны сжатия-растяжения, распространяются на огромные расстояния со скоростью звука в данной среде. S-волны (от англ. secondary – вторичный) – поперечные, они могут распространяться только в скальных породах. L-волны (волны Лява, по имени открывшего их учёного A.Love) подобны морским и распространяются вдоль границ разных сред с малой скоростью, зависящей от частоты. Волна инфразвука, дойдя до поверхности Земли от центра землетрясения, превращается в L-волну, которая и вызывает наблюдаемые многочисленные разрушения. Такие же, но более слабые, волны возникают при подземных ядерных взрывах.

Инфразвук – причина катастроф. Дело в том, что в Мировом океане громадные запасы метангидрата – метанового льда. Это конгломерат воды и газа, состоящий из кластеров из 32 молекул воды и 8 молекул метана. Метангидраты образуются там, где на морском дне через трещины в земной коре выделяется природный газ. Инфразвуковая волна, обладая огромной энергией, разрушает метановый лёд, и газ метан выделяется в воду. Кратеры, выделяющие метан, были обнаружены научно-исследовательским кораблём «Полярная звезда» (ФРГ) в море Лаптевых и у берегов Пакистана в 1987 г. Образующаяся при выделении метана газоводяная смесь имеет очень малую плотность, и корабль, оказавшийся в этой зоне, может внезапно утонуть. Так же и самолёт, пролетающий над таким местом, может неожиданно глубоко «провалиться» в воздушную яму и удариться о поверхность воды. Считается, что многие необъяснённые катастрофы кораблей и самолётов связаны именно с непредсказуемым выделением метана из морских глубин.

Инфразвуковые колебания в атмосфере Земли являются результатом действия многочисленных причин: галактических космических лучей, гравитационных воздействий Луны и Солнца, падений метеоритов, электромагнитных излучений и корпускулярных потоков от Солнца, а также геосферных процессов. Взаимодействие электромагнитного излучения с оптическими неоднородностями атмосферы может приводить к генерации акустических колебаний в широком диапазоне частот. Следует ожидать поэтому, что в спектре ИЗ-колебаний атмосферы должна проявляться ритмика солнечной активности. Это может обуславливать широко известную связь солнечной активности с биосферными процессами.

ИЗ-колебания в атмосфере связаны также с сейсмической активностью, причём они могут быть и внешним воздействием на подготовительные процессы, и их результатом. Связь интенсивности сейсмических процессов с солнечной активностью была обнаружена при анализе глобальной сейсмичности и

11-летних солнечных циклов. Сейчас считается, что эта связь осуществляется через циклоническую активность в атмосфере.

В ЛЦ ИКИ в результате анализа спектров инфразвука, полученных в период 1997–2000 гг., обнаружены годовые, сезонные, 27-суточные и суточные периоды колебаний. Подтверждена гипотеза о возрастании энергии инфразвука при уменьшении солнечной активности. Максимальная годовая энергия инфразвука наблюдалась в 1997 г., когда солнечная активность была в минимуме, аналогичное наблюдалось и при её кратковременных (5–10 суток) изменениях. Исследования ИЗ-спектров до и после крупных землетрясений показало их характерные изменения перед крупными землетрясениями. В результате экспериментов по наблюдению электромагнитных откликов на акустические возмущения в атмосфере, создаваемые с помощью мобильного акустического излучателя, доказана связь инфразвука с геомагнитными вариациями.

Таким образом, Солнце, межпланетная среда, атмосфера и литосфера представляют собой единую систему, и существенную роль в процессах их взаимодействия играют ИЗ-волны.

Слух имеет огромное значение для обучения речи, развития интеллекта и психики, особенно в детском возрасте. Слух играет ключевую роль в общении между людьми.

Орган слуха образован тремя отделами: наружным - ушная раковина и наружный слуховой проход, средним - три последовательно соединенные слуховые косточки: молоточек, наковальня и стремечко, и внутренним ухом - костный и лежащий в нем перепончатый лабирант (улитка). Среднее ухо сообщается с носоглоткой через слуховвую (евстахиеву) трубу.

Причины нарушения слуха:

Первые симптомы снижения слуха:

Если появились какие-либо из вышеперечисленных симптомов, то следует незамедлительно обратиться к отоларингологу.

Биологическое воздействие акустических колебаний на человека зависит от следующих факторов:

Влияние звука и шума на человека

Наш орган слуха, чрезмерно пенрегруженный высокими шумами современного города, страдает от использования наушников (гарнитур), телефонов, плееров. Под постоянными резкими ударами звуковых волн барабанная перепонка колеблется с большим размахом. Из-за этого она постепенно теряет свою эластичность и у человека притупляется слух.

Если уровни интенсивности воспринимаемых звуков находятся в пределах возможностей человеческой речи - 70 дБ, то такие звуки никаких патологических изменений не вызовут. Звуки и шумы свыше 70 дБ становятся неприятными для слуха. Если же громкость превышает 90дБ, то такой шум, особенно длительный, может вредить здоровью. Постоянно слушая музыку через наушники, человек начинает незаметно для себя глохнуть. Постепенно увеличивая громкость, человек доводит звук до опасной отметки 90 дБ (шум поезда метро) и более, когда звук из наушников слышен человеку, который находится рядом.

Влияние ультразвука на человека

Влияние инфразвука и вибрации на человека

Инфразвук всегда присутствует в природе. Давление инфразвука колеблется обычно от 10 -2 до 5 Па. Очень мощные инфразвуковые волны (с частотой 0,1 Гц), образовавшиеся при извержении вулкана Кракатау в 1883 г., а также при взрыве в районе Тунгуски в 1906 г., несколько раз обошли вокруг земного шара.

Существует большое количество источников инфразвукового излучения естественной природы. Как правило, интенсивность такого излучения по крайней мере на порядок меньше инфразвука от ядерных взрывов.

Исследование инфразвука началось в период первой мировой войны в связи с орудийной стрельбой. И только в 70-х годах 20 века на основе различных экспериментов исследователи установили, что как естественный, так и искусственный инфразвук способен оказывать сильное воздействие на состояние и поведение людей. Он может даже разрушать промышленные и гражданские объекты.

Инфразвук большой интенсивности создается не только при извержении вулканов, но и при землетрясениях. Можно указать также много других явлений – смерчи, сильные штормы, грозовые разряды и т.д., при которых возникают инфразвуковые волны. Инфразвуковые волны наблюдаются во время периодов большой геомагнитной активности: период инфразвука составляет 40 – 80 с, амплитуда – около 0,1 Па. Происхождение этих инфразвуков, относящихся к диапазону дробных герц, возможно связано с образованием ударных волн.

В исследованиях последних лет была подтверждена гипотеза поисковой активности мышц при построении движений. Так, например, для частного вида движения – сохранения вертикальной позы человека – необходима непрерывная деятельность определённых групп мышц. Мышцы при этом, меняя свое напряжение, как бы осуществляют поиск в процессе минимизации отклонения общего центра тяжести человеческого тела от положения равновесия.

В результате поисковой активности мышц общий центр тяжести тела осуществляет непрерывные колебания. Существенно, что стабилограмма (зависимость проекции отклонения общего центра тяжести на горизонтальную плоскость) представляет собой незатухающие колебания. Частотный спектр этих колебаний, имеющий максимумы в областях частот 0,5; 1,0; 10 Гц, не зависит от изменения таких биомеханических показателей испытуемого, как масса, рост, величина опорного контура, и определяется только работой системы, обуславливающей регулирование движений. Поэтому существуют определенные области частот воздействия, которые особенно «неприятны» для этой системы и максимально влияют на состояние человека.

Инфразвуковые колебания воздействуют на весь организм человека, вызывая резонансные явления как всего человеческого тела, так и отдельных его частей, внутренних органов и систем, вызывая в зависимости от амплитудно-частотных характеристик инфразвука и продолжительности воздействия те или иные нарушения в организме. При этом у человека увеличивается общий расход энергии, так как под действием низкочастотных колебании й повышается среднемышечная напряженность. Поэтому можно полагать, что инфразвуковые колебания воспринимаются человеком как физическая нагрузка, которую можно сравнить с другими видами нагрузки, как, например, физическая работа, тепловая нагрузка и др.

Во время инфразвукового воздействия тело человека испытывает ритмическое изменение давления (компрессионно-декомпрессионный эффект). При этом подвергаются раздражению механорецепторы внутренних органов и тканей, мышц и кожи, в результате чего рефлекторным путем в организме возникает ряд сдвигов.

Наиболее общими физиологическими эффектами, наблюдаемыми при действии инфразвуковых колебаний на человеческий организм, являются изменение ритмов дыхания и биений сердца, расстройства желудка и центральной нервной системы, головные боли.

По характеру биологического воздействия инфразвука можно выделить три основные зоны:

1. Зона «информационного» воздействия. Это область относительно слабых инфразвуков, длительно действующих на объект. Энергия инфразвука здесь играет второстепенную роль и инфразвук следует рассматривать как определенные сигналы, поступающие в организм извне. Внешним проявлением «информационного» воздействия инфразвука может быть чувство беспокойства, неприятные ощущения, повышенная утомляемость, ослабление памяти, психологические сдвиги и т.д.

2. Зона физиологических изменений. Здесь важную роль играет энергетический фактор инфразвуковых колебаний. При сравнительно невысоких акустических энергиях воздействие инфразвука проявляется прежде всего в функциональных нарушениях органа слуха, а также вестибулярного аппарата, порявляется звон и боль в ушах. Ухудшается равновесие и координация движений, изменяется четкость зрения, видоизменяется голос, увеличивается порог слышимости для звуковых частот. При более высоких акустических энергиях возникают головная боль, головокружение, тошнота, кашель, нарушение дыхания и т.д. После прекращения инфразвуковых воздействий указанные симптомы через некоторое время могут исчезнуть без видимых последствий.

3. Зона поражающего действия инфразвука. При сверхвысоких акустических уровнях могут происходить перфорация перепонок, увеличение легких, разрыв альвеол и прекращение дыхания, повреждение мозга и сердечно-сосудистой системы. Указанные явления могут приводить к гибели человека или длительному выходу из строя.

Особую опасность представляют плееры и дискотеки для подростков. Скандинавские учёные пришли к выводу, что каждый пятый подросток плохо слышит, хотя и не всегда об этом догадывается. Причина – злоупотребление переносными плеерами и долгое пребывание на дискотеках. Обычно уровень шума на дискотеке составляет 80–100 дБ, что сравнимо с уровнем шума интенсивного уличного движения или взлетающего в 100 м турбореактивного самолёта. Громкость звука плеера составляет 100–114 дБ. Почти так же оглушительно работает отбойный молоток. Правда, для рабочих в таких ситуациях предусмотрена шумовая защита. Если ею пренебречь, то уже через 4 ч непрерывного грохота (в неделю) возможны кратковременные нарушения слуха в области высоких частот, а позднее появляется звон в ушах.

Здоровые барабанные перепонки без ущерба могут переносить громкость плеера в 110 дБ максимум в течение 1,5 мин. Французские учёные отмечают, что нарушения слуха в наш век активно распространяются среди молодых людей; с возрастом они скорее всего будут вынуждены пользоваться слуховыми аппаратами. Даже низкий уровень громкости мешает концентрации внимания во время умственной работы. Музыка, пусть даже совсем тихая, снижает внимание – это следует учитывать при выполнении домашней работы. Когда звук нарастает, организм производит много гормонов стресса, например, адреналин. При этом сужаются кровеносные сосуды, замедляется работа кишечника. В дальнейшем всё это может привести к нарушениям работы сердца и кровообращения. Эти перегрузки – причина каждого по крайней мере десятого инфаркта.

Первый симптом ухудшения слуха называется эффектом званого ужина . На многолюдном вечере человек перестаёт различать голоса, не может понять, почему все смеются. Он начинает избегать многолюдных встреч, что ведёт к его социальной изоляции. Многие люди с нарушением слуха впадают в депрессию и даже страдают манией преследования.

Влияние инфразвука

Такие волны человек не слышит, но они оказывают на него определенное влияние. Это подтверждается данными о том, что низкочастотные волны оказывают значительное воздействие на состояние и поведение людей. Интенсивные низкочастотные волны могут вызывать сильную боль в ушах, нарушение работы органов равновесия. Отмечено, что действие инфразвуков в диапазоне 2-20 Гц сопровождается ощущением вращения, раскачивания, непроизвольным поворотом глазных яблок, чувством неудобства, тревоги, иногда страха. Различные внутренние органы человека имеют собственные частоты колебаний (резонанс) в диапазоне инфразвуковых частот, чаще 6-8 Гц. Совпадение частот инфразвука с резонансными частотами внутренних органов приводит к трагическим последствиям. Известно, что разрушительная сила инфразвука проявляется именно в тех случаях, когда его частота совпадает с резонансной частотой подвергшегося инфразвуковому облучению объекта. В лаборатории французского ученого Г. Гавро был сконструирован инфразвуковой свисток, диаметр которого составлял 1.5 м, а частота низкочастотного звука - 37 Гц. При работе свистка на стенах помещения, где он находился, появились трещины.

Мы живем в мире инфразвуков. Инфразвуковые колебания возникают при порывах ветра, движении человека и животных, при работе транспорта и промышленных объектов. Инфразвук большой интенсивности возникает при работе двигателей морских судов (13 Гц), вблизи сталеплавильных печей (6 Гц), в автомобилях, движущихся со скоростью около 100 км/ч. Морские волны вызывают изменения давления воздуха с частотой около 0.05 Гц. Мощные инфразвуковые волны (0.1- 0.5 Гц) сопровождают извержения вулканов, землетрясения, цунами, приливы, штормы, смерчи и т. п.

Наиболее общими физиологическими эффектами, наблюдаемыми при действии инфразвуковых колебаний на человеческий организм, являются изменение ритмов дыхания и биений сердца, расстройства желудка и центральной нервной системы, головные боли.

По характеру биологического воздействия инфразвука можно выделить три основные зоны:

1. Зона «информационного» воздействия. Это область относительно слабых инфразвуков, длительно действующих на объект. Энергия инфразвука здесь играет второстепенную роль и инфразвук следует рассматривать как определенные сигналы, поступающие в организм извне. Внешним проявлением «информационного» воздействия инфразвука может быть чувство беспокойства, неприятные ощущения, повышенная утомляемость, ослабление памяти, психологические сдвиги и т.д.

2. Зона физиологических изменений. Здесь важную роль играет энергетический фактор инфразвуковых колебаний. При сравнительно невысоких акустических энергиях воздействие инфразвука проявляется прежде всего в функциональных нарушениях органа слуха, а также вестибулярного аппарата, порявляется звон и боль в ушах. Ухудшается равновесие и координация движений, изменяется четкость зрения, видоизменяется голос, увеличивается порог слышимости для звуковых частот. При более высоких акустических энергиях возникают головная боль, головокружение, тошнота, кашель, нарушение дыхания и т.д. После прекращения инфразвуковых воздействий указанные симптомы через некоторое время могут исчезнуть без видимых последствий.

3.Зона поражающего действия инфразвука. При сверхвысоких акустических уровнях могут происходить перфорация перепонок, увеличение легких, разрыв альвеол и прекращение дыхания, повреждение мозга и сердечно-сосудистой системы. Указанные явления могут приводить к гибели человека или длительному выходу из строя.

Влияние ультразвука

Под влиянием ультразвука изменения отмечаются не только в органах, подвергшихся воздействию, но и в других частях организма. При длительном и интенсивном воздействии ультразвук может вызвать разрушение клеток тканей.

Разрушающее действие ультразвука связано, по-видимому, с явлением кавитации - образованием полостей в жидкости, что приводит к гибели тканей и смерти экспериментальных животных.

Микроскопические кавитационные пузырьки были обнаружены в межклеточных пространствах животных тканей под влиянием ультразвуковых волн большой интенсивности. Многие микроорганизмы могут быть разрушены ультразвуком. Так, он инактивирует вирус полиомиелита, энцефалита и др. Стрептококки после воздействия ультразвуком хуже фагоцитируются. Воздействие ультразвуковых волн на белки приводит к серьезным структурным нарушениям белковых частиц и их распаду. При облучении ультразвуком молока разрушается содержащийся в нем витамин С.

При так называемом озвучении крови ультразвуком происходит разрушение эритроцитов и лейкоцитов, повышается вязкость и свертывание крови, ускоряется РОЭ. Ультразвук угнетает дыхание клетки, уменьшает потребление кислорода, инактивирует некоторые энзимы и гормоны.

Как показывают экспериментальные данные и клинические наблюдения, ультразвук может обусловить серьезные изменения со стороны органа слуха. Ультразвук вызывает разрушение клеток органа и нервных клеток, кровоизлияния, разрушение и патологическое развитие костной ткани. Предполагают, что выявленные у большого процента населения США изменения слуха связаны со значительным распространением звуковых установок.

У лиц, длительно подвергавшихся воздействию ультразвуковых колебаний, отмечается сонливость, головокружения, быстрая утомляемость. При обследовании обнаруживаются явления вегетативной дистонии.