В проведенных опытах обнаруживаются два очень важных факта. Во-первых, вибрация подавляет физическую выносливость в первые же часы своего действия, и этот эффект, по нашим данным, сохраняется в течение нескольких суток. Из этого следует очень важный практический вывод - необходимо исключать всякие физические нагрузки лицам, подвергавшимся в процессе трудовой деятельности вибрации. Во-вторых, вибрация нарушает одно из фундаментальных биологических свойств мышц - способность повышать функциональную активность посредством тренировки. После вибрации эту способность мышцы на какое-то время утрачивают.

Приведенные опыты показывают также исключительное значение избирательного действия вибрации в возникновении патологических процессов.

Совместное действие шума и вибрации на организм животных и человека

На производстве интенсивность шума часто превышает установленные гигиенические нормы по частоте и интенсивности. Довольно часто, в зависимости от характера производства, шум, как, впрочем, и вибрация, имеет прерывистый характер, который более вреден, чем сплошной. Проведены обследования рабочих судоремонтных предприятий, где частота вибрации доходила до 2000-3000 Гц, амплитуда - от 0.1 до 0.52 мм, а интенсивность шума - 105 дБ. Действие вибрации сочеталось с шумом указанной характеристики. В таких условиях у ряда рабочих наблюдались ангиоспазм, боли в пальцах, тремор конечностей, повышение кровяного давления.

Действие шума сказывается прежде всего на органах слуха, вызывая в них болевые ощущения. При этом наблюдается удивительный по своей природе феномен - асимметрия в изменении чувствительности уха. Отмечается также, что молодые рабочие более реактивны к совместному действию шума и вибрации. Это, возможно, связано с тем, что у пожилых рабочих с большим производственным стажем пороги слышимости повышены, часто наблюдается значительная потеря слуха. Напротив, у молодых рабочих каналом восприятия шума является орган слуха, функция которого еще не нарушена, и потому полностью воспринимается звуковая энергия в сочетании с вибрацией, вызывая наиболее ощутимые результаты.

Более подробные исследования совместного действия шума и вибрации проведены на крысах. Животные массой 180-200 г подвергались длительной, до двух недель, вибрации с частотой 6 Гц при амплитуде 0.033 мм и 10 Гц при амплитуде 0.020 мм. В этих условиях интенсивность шума равнялась 72 дБ. Реакция животных оценивалась по изменению содержания кортикостероида в плазме периферической крови, аскорбиновой кислоты в надпочечниках и веса надпочечников. В первые два дня опытов с сочетанием вибрации и шума вызывают снижение количества кортикостероидов в крови с 26% в контроле до 15.3% в опыте; чистый шум в этих условиях опыта достоверных изменений не вызывал, можно говорить лишь о некоторой тенденции к повышению. По мере увеличения срока действия исследуемых факторов, содержание кортикостероидов заметно уменьшается, и при действии только шума на 12-е сутки опытов содержание кортикостероидов оказалось одинаково уменьшено до 14.6% как в случае совместного действия вибрации и шума, так и одного лишь шума. Аналогичные результаты получены и при вибрации с частотой 10 Гц.

Проводились исследования продолжительного действия вибрации и шума. Было показано, что совместное действие вибрации и шума повышает содержание в крови сахара, холестерина, липопротеида. Оказалось, что рост животного резко замедлен - до 50-60%. Вероятно, в силу того, что вибрация и шум - одной физической природы, их совместное биологическое действие суммируется.

Действие шума на организм человека и животных

Два вида механических колебаний - звук и вибрации, принято различать по среде их передачи при распространении от источника генерации этих колебаний. Колебания, распространяющиеся по воздуху, называют звуковыми, и, в зависимости от частоты, их делят на колебания инфразвуковой области и области слышимых звуков. Частоты, превышающие указанные, относятся к ультразвуковой области. Шумы представляют собой смесь частот любой части звукового спектра.

Давно уже известно, что звук как смешанных, так и чистых тонов вызывает деструктивные изменения в биологических объектах. Долгое время биологи проявляли интерес к биологическому действию звука с точки зрения его экологического значения, физиологи исследовали механизм звуковой рецепции, врачи исследовали и контролировали нормальное и патологическое состояние органов слуха. Однако в настоящее время на человека действуют звуки небывалой интенсивности, в миллион раз превышающей ту, на фоне которой протекала вся предшествующая история его развития. Это приводит к глубоким патологическим процессам, угрожая в будущем судьбе человека - этого царя природы. Возникла настоятельная необходимость более глубокого исследования механизма биологического действия звуковой энергии, прежде всего смешанного спектра частот. Речь идет, как и в случае вибрации, о прямом, нерецепторном действии звуковых колебаний на клетки и ткани организма, минуя специализированный орган слуха. При этом следует помнить, что звуковые колебания продолжают свое патологическое действие на организм и в тех случаях, когда орган слуха, как некий предохранитель "высокого напряжения", выбывает из строя.

Сведения Всемирной организации здравоохранения о числе профессиональных заболеваний рабочих предприятий с повышенной интенсивностью шума, к сожалению, касаются лишь утраты слуха, жалоб на головные боли, неврозов и др. Это результат действия шума на рецепторы, но есть и прямое действие звука помимо рецепторов. Пока нет сводок о прямом действии механических колебаний инфра - и звукового диапазона частот, вследствие чего мы ограничимся лишь ссылкой на отдельные исследования, иллюстрирующие эффект биологического действия этого вида энергии. Известно, что действие мощных звуков на организм может привести к летальному исходу. Полагают, что гибель животных, подвергавшихся сильному звуковому воздействию обусловлена действием температуры, которая при этом развивается. Звуковая энергия, абсорбированная поверхностью тела животного, преобразуется в тепло, которое в случае превышения определенных границ и вызывает смерть. Авторы отмечают, что при частоте 3000 Гц смерть наступает в течение 9 мин. Возможно, что эта частота является резонансной, при которой амплитуда, и в данном случае кавитация, резко увеличивается.

О прямом действии звука свидетельствуют опыты исследования микрофонного потенциала внутреннего уха на наркотизированных животных. Было установлено видовое различие чувствительности ганглиозных клеток к интенсивности звука. Поскольку подопытные животные были наркотизированы, то, как надо полагать, действие звука воспринималось не рецепторами, а непосредственно ганглиозными клетками.

Известно, что звук интенсивностью 94 дБ подавляет экспериментально вызванный лейкоцитоз животных. Из этих данных следует, что звук пронизывает все ткани организма, вызывая в них функциональные и структурные нарушения. Если учесть при этом, что каждая клеточная популяция, каждая функциональная система обладают своей, специфической для нее чувствительностью к звуковым воздействиям, то становится понятным многообразие форм патологии, вызываемой звуком, как и вибрацией.