Влияние шумового воздействия на организм человека

Размещено на http://www.allbest.ru/

«ВЛИЯНИЕ ШУМОВОГО ВОЗДЕЙСТВИЯ НА ОРГАНИЗМ ЧЕЛОВЕКА»

Содержание

1. Актуальность темы

2. Этапы изучения профессиональной тугоухости у лиц летного состава

3. Источники авиационного шума. Основные его характеристики

4. Действие шума на орган слуха

5. Общее влияние шума на организм

6. Профилактика неблагоприятного влияния шума

Литература

1. Актуальность темы

Шум сопровождает человека с первых дней его жизни и является одним из наиболее распространенных неблагоприятных факторов производственной и окружающей среды [Измеров Н.Ф., Суворов Г.А., 2001; Суворов Г.А., Шкаринов Л.Н., Денисов Э.И., 1984; Суворов Г.А., 2003; Денисов Э.И., 2007; 2009].

По данным ВОЗ, в 2002 г. в мире насчитывалось не менее 250 млн. человек с нарушениями слуха, что составляет 4,2% от всей популяции земного шара, причем в последние годы отмечается рост частоты поражений слухового анализатора, особенно среди населения промышленных стран. В России, по данным отечественных исследователей, к настоящему времени зарегистрировано свыше 240 тыс. инвалидов по слуху и более 13 млн. лиц с социально значимыми нарушениями слуха [Байраков В.И., 2007; Лунев В.П., 2007].

Важнейшую роль в комплексе факторов, влияющих на здоровье в трудоспособном возрасте, играют профессиональные риски: от 20 до 40% всех трудопотерь обусловлено заболеваниями, прямо или косвенно связанными с неудовлетворительными условиями труда, среди которых шум занимает одно из лидирующих мест. В настоящее время, как правило, наблюдается одновременное воздействие шума на организм работающих в сочетании с вибрацией (общей и местной), загрязнением воздуха рабочей зоны вредными веществами и аэрозолями, неблагоприятным микроклиматом, высокой тяжестью и напряженностью труда и другими вредными факторами.

Наиболее неблагоприятное, специфическое воздействие шум оказывает на слуховой анализатор, для которого является адекватным раздражителем. Длительное воздействие шума, превышающего гигиенические нормативы, приводит к развитию профессионального заболевания органа слуха -нейросенсорной (сенсоневральной) тугоухости (НСТ), являющейся одной из старейших проблем медицины труда.

Особое значение в патологии органа слуха имеет профессиональная тугоухость, и, в частности у летного состава, составляя до 90% всей патологии органа слуха. По данным О.В.Козина (1983) у 36,7% лиц летного состава ГА имело место снижение слуха по нейросенсорному типу. Удельный вес нарушений слуха в структуре всех заболеваний ЛОР органов летного состава, послуживших причиной дисквалификации в летной работе, составляет 31-35% [12].

Аудиометрия членов экипажей вертолетов в условиях реальной учебно-боевой деятельности показала, что различная степень снижения слуха зарегистрирована у 58,9% летчиков и у 85,7% лиц инженерно-технического состава. Существенно, что в первые 5 лет службы начальные явления снижения слуха зарегистрированы у 20% летчиков.

Проведенные исследования показывают, что после 5 лет работы в авиации хороший слух сохраняется у 75% летчиков, через 10-15 лет их число сокращается до 50%, через 20 лет работы - до 15%. При стаже работы более 20 лет почти не встречаются летчики с нормальным слухом. Ю.В.Крылов (1984г.) указывает, что у 20-40% летчиков различных родов авиации зафиксировано снижение слуха, в значительной степени снижения составляют 1,5-6%.

Указанная выше частота и полиморфизм этиологических факторов, а также недостаточное изучение патогенетических механизмов развития НСТ, делает эту проблему актуальной не только в рамках клинической отоларингологии и неврологии, но и в психофизиологии летного труда.

Проблема хронической профессиональной сенсоневральной тугоухости имеет несколько аспектов: клинический, экспертный, профпатологический, социальный и организационный. Клинический аспект связан с диагностикой этого заболевания путем использования современных клинических и методических приемов, установлением этиологии, особенностей возникновения и течения нарушений слуховой функции, принципами реабилитации, лечения и динамического наблюдения за лицами летных профессий с нарушением слуховой функции.

Экспертный аспект обусловлен критериями профессионального отбора и профессиональной пригодности в рамках врачебно-летной экспертизы, сформированными в медицинском заключении о допуске к профессиональной деятельности членов экипажей воздушных судов, которое выносится в соответствии с требованиями к остроте слуха. Социальный аспект проблемы тугоухости связан с появлением законодательной базы о возмещении вреда, причиненного жизни и здоровью работника при исполнении им профессиональных обязанностей.

Ранняя диагностика нарушений слуха и проведение соответствующих лечебно-профилактических мероприятий имеют большое значение для увеличения профессионального долголетия авиационного персонала.

2. Этапы изучения профессиональной тугоухости у лиц летного состава

Изучение шумового воздействия на орган слуха лиц летного состава военной и гражданской авиации имеет историю и определенные этапы.

Считается, что одним из первых исследований, посвященных проблеме заболевания органов слуха у летчиков, является работа русского ученого В.Н.Окунева «Материалы к выяснению влияния воздухоплавания на здоровое и больное ухо». Подобные работы были и в других странах. Так, в Инструкции по медицинскому освидетельствованию лиц, допускаемых к обучению летному делу, изданной военным министерством США в 1912 году, большое внимание уделяется проверке остроты слуха и выявлению заболеваний органа слуха как причин для «забракования» кандидатов. В то время основное значение в развитии заболеваний органа слуха у летчиков имели резкие изменения барометрического давления в негерметизированных кабинах воздушных судов (ВС). Кроме того, заболевания уха рассматривались как потенциальная опасность для нарушения функции вестибулярного аппарата, что имело огромное значение при бесприборном пилотировании ВС. Вопрос шумового воздействия на организм пилотов в ранние годы развития авиации еще не привлекал внимания исследователей.

Начало изучения профессиональной тугоухости летчиков Chadwick D. относит к 20-м годам 20-го века, но слух в то время был «не особенно важен для летчика», а необходим лишь для контроля работы двигателя и переговоров с механиком, чтобы расслышать только два слова: «контакт» и «выключен».

Сведения о влиянии шума на слух летчика уже встречаются в книге Н.М. Добротворского «Летный труд» (1930), а в 1927 году А.Х. Миньковский в докладе Всероссийскому съезду оториноларингологов «Об изменении остроты слуха у летчиков» говорил о воздействии авиационного шума. Дальнейшие работы по изучению действия авиационного шума на слух летчиков связаны с именами В.И. Воячека, Г.Г. Куликовского, А.П. Попова, И.Я. Борщевского (1938). Эти и другие авторы отмечали значительное влияние авиационного шума на слух лиц летного состава.

Развитие авиационной техники, увеличение высоты и скорости полетов в основном связано со значительным повышением мощности двигателей, а в связи с этим и ростом уровней авиационных шумов. На новой технике стали возможны длительные, беспосадочные полеты, что увеличило и экспозицию воздействия шума на летный состав. В послевоенный период (в связи с развитием высокоскоростной авиации) возникают проблемы, связанные с вредным действием интенсивного шума на орган слуха пилотов. Если раньше обращалось внимание главным образом на локализацию гистологических изменений в звуковом анализаторе вследствие воздействия мощного шума и путей его проведения к рецепторному аппарату, то в процессе дальнейшего изучения было доказано, что в механизме возникновения и развития акустического поражения органа слуха имеет значение не только физическая энергия шума, но и ответные физиологические реакции звукового анализатора на качественно различные шумы. Наблюдавшееся после полетов понижение слуха у лиц летного состава носило нестойкий, обратимый характер, исчезающий после отдыха.

Однако, проведенные в дальнейшем многими авторами исследования показали, что шум, как воздействующий фактор, способен вызвать необратимые изменения во внутреннем ухе. Этими работами была доказана целесообразность применения профилактических мер по уменьшению влияния авиационного шума на человека в кабине экипажа. Уровни шума в кабине летательных аппаратов были достаточно высокими, что явилось следствием увеличения аэродинамического шума в связи с увеличением скорости полета. Вследствие этого, и особенно при увеличении длительности полетов, у пилотов развивалось значительное утомление слуха с периодом восстановления более 1 суток.

Было установлено, что понижение слуха происходит неодинаково на низких и высоких частотах. На низких частотах повышение порогов слуха составляло 5-20 дБ, а на высоких достигало 40 дБ. Отмечено также, что у некоторых лиц наступает ранняя глухота и значительно выраженная: потеря слуха на высоких частотах достигала 60 дБ (Борщевский И.Я. с соавт., 1965 и др.). Комплексное обследование с применением методов надпороговой аудиометрии показало, что у летчиков после 8-10-часового полета некоторые функции звукового анализатора, в том числе способность восприятия звуковых сигналов в микроинтервалах времени, значительно нарушены, снижается его чувствительность, отмечается утомление слуха.

Изучение проблемы воздействия авиационного шума на живой организм в военной и испытательной авиации проводилось как экспериментально на животных, так и в клинико-физиологическом аспекте на людях. При этом, в основном, изучалось или воздействие на организм интенсивного шума (реактивного двигателя самолета) различной экспозиции, или длительное (многодневное) воздействие шума средней интенсивности. Клинико-физиологические исследования проводились, как правило, на здоровых молодых людях. Изучение функциональных изменений в звуковом анализаторе у лиц летных профессий в различных акустических условиях также проводилось на контингенте лиц с ограниченным возрастом и нормальной слуховой функцией.

Как понятие термин «профессиональная тугоухость летчиков» входит в обиход до и в период Второй мировой войны. Для характеристики заболевания применялись такие термины как «уши авиаторов» или «глухота авиаторов», под которыми понималось «обычно встречающееся» или «точно ожидаемое» у авиаторов ухудшение слуха. Естественно, что в период, когда летательная техника была поршневой и преимущественно одномоторной с расположением двигателей вблизи кабин пилотов, при отсутствии защиты летчика от внешнего шума в открытых кабинах, заболевание было более распространенным. Появление в начале 40-х годов вертолетов, которые в силу своих конструктивных особенностей (расположение силовой установки вблизи кабины экипажа) относятся к наиболее шумным типам воздушных судов, также способствовало развитию профессиональной тугоухости летного состава.

С освоением больших высот и появлением герметизированных кабин, улучшением технологии изготовления летательных аппаратов, уровни шума в кабинах экипажа значительно снизились. Г. Армстронг (1952) сообщает, что уровень шума в звуконепроницаемой кабине равен 80 дБ, а в «звуконепроницаемой кабине новейшего типа» - 60 дБ. Однако, в более поздних исследованиях приводятся данные, свидетельствующие о более высоких уровнях шума в кабине экипажа воздушных судов.

Развитие средств связи, увеличение дальности полетов, рост интенсивности воздушного движения, усложнение авиационной техники и полетных заданий привели к тому, что слух стал одним из наиболее важных путей восприятия информации и приобрел первостепенное значение в летной деятельности. Хотя в тот период снижение слуха не занимало первых мест среди причин отстранения пилотов от летной работы, распространенность этого заболевания среди летного состава была достаточно значима и возрастала по мере увеличения общего количества часов, проведенных в полетах (и, соответственно, возраста), о чем свидетельствуют данные обследования пилотов рядом авторов (Борщевский И.Я. с соавт., 1965, 1967; Козин В.М., 1969).

Однако, в отечественной и зарубежной литературе в этот период нет данных о случаях установления профессионального заболевания органа слуха у военных летчиков.

В 50-70 г.г. XX столетия появились работы, посвященные изучению функционального состояния звукового анализатора у пилотов гражданской авиации. В.М. Козиным (1963-69) предлагалось использование специальных, функциональных методов для исследования слуховой функции у лиц летного состава гражданской авиации (ЛС ГА) в практике врачебно-летной экспертизы (ВЛЭ): метод речевой аудиометрии с использованием профессиональной терминологии, методы тональной пороговой и речевой аудиометрии в условиях моделированного авиационного шума. Заслугой автора явилось также внедрение в практику ВЛЭ впервые разработанной им конструкции (разборной шумоизоляционной камеры) для исследования слуха у ЛС ГА.

По данным некоторых зарубежных авторов уровни порогов слуха у гражданских пилотов повышаются в возрастных группах 46-55 лет и 55-65 лет на частотах более 2000 Гц. Результаты этих исследований совпадали с данными результатов Козина В.М., полученных им при изучении порогов слуха у пилотов гражданской авиации СССР. Приведенная динамика снижения слуха была типична для развития профессиональной нейросенсорной тугоухости. Аудиологическая картина характеризовалась вначале «провалом» на частоте 4000 Гц, что объясняется относительным усилением звука на этой частоте при передаче акустического сигнала органом слуха (положительный феномен рекруитмента). В авиационной медицине США это явление называется «зарубкой авиаторов» или уклоном Ланкастера (по имени автора, впервые отметившего его у членов экипажей бомбардировщиков во время Второй мировой войны). В дальнейшем процесс распространяется на область более низких частот.

Kressin J., Harms U. (1975) изучали с помощью статистического информационного анализа зависимость потери слуха у летчиков гражданской авиации от возраста. В этой работе по данным тональной пороговой и речевой аудиометрии изменение чувствительности звукового анализатора у лиц ЛС ГА авторы объясняли возрастными особенностями органа слуха.

К концу 70-х годов в литературе встречаются единичные случаи установления профессиональной НСТ лицам летного состава ГА. Так, по данным отчетов СЭС МСУ, среди лиц ЛС ГА за период с 1972 по 1976 гг. в СССР было зарегистрировано всего 9 случаев выявленных профессиональных «кохлеарных невритов» (Козин О.В., 1983). Но этот факт свидетельствовал скорее о недостаточных научно-технических и клинических основах диагностики и профилактики тугоухости, в частности, профессиональной НСТ у лиц ЛС ГА, чем характеризовал низкую заболеваемость профессиональной НСТ у этого контингента работников. Поэтому в этот период составляются и внедряются новые нормативные документы МГА, регламентирующие вопросы диагностики и экспертной оценки слуховой функции, экспертизы трудоспособности летного и диспетчерского состава ГА (Козин В.М., 1979, 1981).

До 1983 года нормативными документами МГА не предусматривалось обязательное аудиометрическое исследование при ежегодном медицинском освидетельствовании лиц летного состава ГА, а состояние слуховой функции оценивалось методом шепотной и речевой акуметрии.

Введение ГОСТ-а СССР (ГОСТ 12.1.037-82 «Экспертиза трудоспособности летного и диспетчерского состава. Методы оценки слуховой функции») позволило при периодических медицинских освидетельствованиях лиц ЛС ГА использовать помимо шепотной и речевой акуметрии метод тональной пороговой и речевой аудиометрии.

В дальнейшем продолжалось изучение функции звукового анализатора у лиц ЛС ГА. Был определен характер тугоухости, частота выявляемости ее у лиц ЛС ГА различных возрастных и стажевых групп, характер рельефа тональной аудиометрии. При аудиологическом обследовании впервые использовались надпороговые аудиометрические тесты, а также методики исследования слуха с использованием специально разработанной электроакустической аппаратуры: электроакустического маскирователя слуха и шумозащитного аудиометрического шлема. Было установлено, что у 36,7% лиц летного состава ГА имеется НСТ, наблюдающаяся в возрасте старше 39 лет при стаже работы 15 лет и более. В отличие от работников наземных производств у пилотов ГА во всех группах стажа средние пороги слуха на звуковых частотах 125, 250 и 500 Гц не превышали возрастных уровней. На основании этих данных были разработаны критерии оценки слуховой функции у лиц ЛС ГА. Случаи выявленной НСТ у ЛС рассматривались как, возможно, обусловленные вредным профессиональным шумовым фактором. Но при этом состояние слуховой функции при врачебно-летной экспертной оценке рассматривалась только как критерий безопасности полетов.

Если с 50-х годов прошлого века интерес к проблеме шумовой тугоухости заметно возрастал в связи с новым импульсом, который получили промышленность и транспорт в послевоенные годы, а также с появлением новых технологий в области физиологии и медицины, то к началу 90-х годов он несколько снизился. Причиной этому послужили заметный спад роста промышленности и начавшиеся социальные и экономические реформы в стране. С другой стороны, именно эти причины послужили повышенному интересу к проблеме профессиональной НСТ в отечественной гражданской авиации.

К концу 80-х годов случаи установления диагноза профессиональной НСТ работникам летных профессий ГА стали регистрироваться чаще (Успенский В.Б. с соавт., 2003). Это объясняется, с одной стороны, тем, что в практике ВЛЭ для исследования слуховой функции у лиц ЛС стал использоваться метод тональной пороговой аудиометрии, и это отразилось на ранней диагностике нарушений слуха. Технический прогресс в авиации на протяжении последних 30-40 лет повышает уровень сложности полета, социальной ответственности членов летных экипажей на фоне ухудшения физиолого-гигиенических условий труда. Сама среда обитания, экология экипажа являются факторами риска потери того уровня здоровья, который необходим для продолжения работы в летной профессии.

Технический прогресс в авиации на протяжении последних 30-40 лет повышает уровень сложности полета, социальной ответственности членов летных экипажей на фоне ухудшения физиолого-гигиенических условий труда. Сама среда обитания, экология экипажа являются факторами риска потери того уровня здоровья, который необходим для продолжения работы в летной профессии.

Условия летного труда содержат много специфических профессиональных вредностей, обусловливающих раннюю заболеваемость, приводящую иногда к преждевременной утрате профессии задолго до пенсионного возраста.

3. Источники авиационного шума. Основные его характеристики

Главными источниками авиационного шума являются возмущения воздушных и газовых потоков, создаваемых работой турбореактивных, турбовинтовых и винтовых двигателей.

Шумы в ближнем звуковом поле, в местах штатного пребывания инженерно-технического состава кратковременно достигают максимальных уровней 122--139 дБ, более часто -- 120--129 дБ.

Безопасная зона, где разрешено пребывание без противошумов колеблется в зависимости от типа самолета и угла его оси и составляет от 100 до 1000 м. Среди двигателей, при прочих равных условиях, реактивные имеют наихудшие показатели по шуму. Шум турбореактивного двигателя (ТРД) имеет несколько источников, среди которых можно выделить компрессор. Более перспективными являются турбовентиляторные двигатели (ТВД), обладающие возможностями в более широком диапазоне снижать шум за счет регулировки скорости истечения газовой струи и процессов смешения. Дополнительным источником шума являются вспомогательные силовые установки (ВСУ). Заметный вклад в шумовые характеристики самолета вносят процессы, связанные с турбулентностью пограничного с летательным аппаратом слоя воздуха.

Шум в кабине зависит от расположения двигателей. При хвостовой их компоновке акустическая характеристика в салонах лучше. На характер шума в кабине экипажа и салонах определенное влияние оказывают и шумы, связанные с работой систем жизнеобеспечения. Частотный состав шумов также зависит от типа двигателя: ТРД создает более высокочастотный шум, чем ТВД. Уровни шума в кабинах экипажа в зависимости от характеристик самолета (тип двигателя, высота полета и его режимы) колеблется в диапазонах 90--109 дБ, а в кабинах вертолетов -- в диапазонах 100--118 дБ.

Результаты исследования акустической обстановки на рабочих местах летного и инженерно-технического состава показывают, что в большинстве случаев на рабочих местах ЛС уровень звукового диапазона (УЗД) превышают предельно допустимые уровни (ПДУ) (табл. 1). Как видно, шум во всех типах ЛА представлен во всех октавах звукового диапазона частот, что позволяет его классифицировать как широкополосный шум. В зависимости от типа ЛА имеются отличия. Если максимум спектра в самолетах ВТА и вертолетах находится в области низких частот, то в самолетах ИБА - в области средних частот. Уровень шума на рабочих местах ЛС практически во всех случаях был выше 100 дБА, что существенно выше действующих ПДУ в ВВС (85 дБА). На рабочих местах ИТС, обслуживающего разные типы ЛА, уровень шума еще выше и максимум спектра находится в области средних и высоких частот.

Таблица 1. Усредненные характеристики шума на рабочих местах авиационных специалистов ВВС при выполнении типовых полетов

№ п/п	Категория авиационных специалистов	УЗД (дБ) в диапазоне частот 31,5-8000 Гц	Максимум УЗД (дБ) в полосе частот (Гц)	Уровень шума (дБА)
1.	ЛС ИБА	69 - 106	500 - 1000	103 - 109
2.	ЛС ВТА	60 - 110	125 - 250	101 - 104
3.	ЛС В	72 - 103	31,5 - 250	99 - 102
4.	ИТС	96 - 123	500 - 4000	108- 129

ЛС ИБА - летный состав истребительно-бомбардировочной авиации

ЛС ВТА - летный состав военно-транспортной авиации

ЛС В - летный состав вертолетов

ИТС - инженерно-технический состав

Кроме неблагоприятного влияния шума на членов экипажа и пассажиров в последние годы по разным причинам (большая насыщенность воздушного движения, в том числе в ночное время; приближение населенных пунктов в связи с ростом территории жилой застройки вплотную к аэродромам и др.) существенно возросло социальное значение авиационных шумов как фактора, мешающего сну и отдыху населения. Поэтому заметно обострились вопросы, связанные с траекторией взлета и посадки самолета, пролетных шумов и, особенно, авиационных шумов на территории жилой застройки. Следует помнить и о «звуковом ударе», возникающем при сверхзвуковом полете, вследствие возникновения скачков уплотнения и разряжения по всей трассе такого полета. Постоянного внимания заслуживают мероприятия по оптимизации акустической обстановки на аэродроме и вблизи самолета. Здесь к шумам взлета и посадки, перемещению по рулежным полосам присоединяются интенсивные шумы при подготовке летательного аппарата к вылету, а также шумы, возникающие при испытании двигателей. При техническом обслуживании самолетов на инженерно-технический состав действует шум специальной автотракторной техники и другого высокооборотного оборудования.

4. Действие шума на орган слуха

Шум, являясь общим биологическим раздражителем, вызывает специфические изменения, наступающие в органе слуха, и неспецифические, возникающие в других органах и системах. Воздействие на организм человека шума как стресс-фактора вызывает изменение реактивности центральной нервной системы, следствием чего являются расстройства регулируемых функций и систем. Основная роль принадлежит интенсивности шума. При этом многие исследователи считают, что изменения в нервной системе наступают значительно раньше, чем в звуковом анализаторе.

Изменения в звуковом анализаторе под влиянием шума является специфической реакцией организма на акустическое воздействие. При повышении интенсивности звуков срабатывает система защиты среднего уха - изменяется режим движения слуховых косточек, сокращение стременной мышцы и мышцы, напрягающей барабанную перепонку.

При воздействии на слуховую систему звука или шума возникает повышение порогов слуха. Если в ближайшие минуты после окончания этого воздействия пороги слуха остаются близкими к исходному уровню, то такое явление можно рассматривать как компенсаторную, приспособительную реакцию. Длительное, в течение многих часов, повышение порогов слуха, которые затем все же возвращаются к исходному уровню, отражает утомление анализатора. Критерием начала кумуляции эффекта утомления, приводящего в конце концов к стойкой потере слуха, можно, по нашему мнению, считать отсутствие восстановления исходной слуховой чувствительности к началу следующего шумового воздействия, если такие воздействия являются достаточно регулярными. Понижение слуха начинается обычно после более или менее длительного периода профессионального воздействия шума. Вначале появляется стойкое понижение слуха в диапазоне частот около 4000 Гц, затем эта граница расширяется в сторону разговорных частот. Если наряду с шумом действует интенсивный вибрационный раздражитель, то процесс тугоухости ускоряется, и изменения слуха распространяются и на низкие частоты.

Возникновение и быстрота развития тугоухости зависит от характера и уровня шума, частотного состава, продолжительности ежедневного воздействия и индивидуальной чувствительности.

В целях обнаружения наиболее ранних признаков воздействия шума на организм, в частности на звуковой анализатор, используют методы динамической аудиометрии, а также исследования звукового анализатора с помощью определения дифференциальных порогов после шумовых нагрузок. Наиболее широко применяют метод определения вызванных слуховых потенциалов (ВСП) при различной длительности экспозиции и характере шума.

Хотя первичное восприятие акустических раздражителей осуществляется в основном чувствительными клетками кортиевого органа, весь последующий комплекс ответных реакций происходит благодаря тесным связям слуховой системы с многочисленными нервными центрами на самом различном уровне, начиная с аксон-рефлекса и кончая связью со стволовыми центрами, ретикулярной формацией, лимбической системой, мозжечком, симпатическими и парасимпатическими центрами, другими корковыми структурами.

5. Общее влияние шума на организм

Описано возникновение вестибулярных нарушений у человека при воздействии сверхинтенсивных звуков и снижение возбудимости вестибулярного анализатора.

Под влиянием шума несколько снижается поле зрения, изменяются пороги чувствительности к красному, желтому и зеленому цветам. После шумового воздействия скрытое время реакции на свет достоверно увеличивается, что свидетельствует о снижении возбудимости зрительного анализатора и нарастании явлений его утомления. Отмечено и снижение качества отслеживания ведущей рукой движущегося светового стимула под влиянием белого шума интенсивностью в 80 дБ.

Воздействие шума и вибрации вызывает в оболочках глаза дистрофические и гемодинамические расстройства, нарастающие по мере увеличения длительности такого воздействия.

Более глубокие и более ранние изменения под влиянием шума наступают в центральной нервной системе: ослабевает внутреннее торможение, нарушается уравновешенность нервных процессов, чаще в сторону преобладания возбуждения, снижается их подвижность.

Можно полагать, что действие шума на кровоток в головном мозге опосредуется, с одной стороны, изменениями реактивности сосудистой системы, а с другой -- повышением выброса в кровь катехоламинов, наблюдающимся при различного рода стрессовых ситуациях, в том числе и при шумовом воздействии.

Дистонический характер реакций сердечно-сосудистой системы проявляется не только в повышении, но и в снижении систолического давления, а иногда и в уменьшении пульсового давления. Но чаще всего диастолическое давление имеет тенденцию к повышению; в этом случае пульсовое давление уменьшается.

Описанные различными исследователями изменения сердечно-сосудистой системы могут являться выражением нарушений деятельности вегетативной системы.

Чрезмерный шум изменяет функции симпатико-адреналовой системы, что выражается, в частности, в повышении секреции стероидных гормонов.

При хроническом шумовом воздействии в тканях печени и сердца достоверно уменьшается количество некоторых незаменимых аминокислот. Изменение 17 свободных аминокислот рассматривается как результат нарушения нормального соотношения между процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе и изменения адаптационных способностей организма к шумовому воздействию.

Представленные материалы убедительно свидетельствуют о комплексном влиянии шума на организм с вовлечением в сферу неблагоприятных проявлений интимных обменных процессов, обеспечивающих поддержание гомеостаза.

Установлено, что суммарный уровень шума выше 125 дБ, соприкасаясь с телом человека, вызывает его тотальное сотрясение. Такой вид раздражения назван воздушными вибрациями в отличие от обычных контактных вибраций. Экспериментально показаны существенные различия в реакциях организма на такой сверх интенсивный шум при использовании индивидуальных средств защиты. В данном случае в связи с сотрясением костей черепа увеличивается роль и значение костного проведения звука к кортиеву органу.

Действие шумового фактора приводит к снижению работоспособности и появлению признаков утомления. Работоспособность, при чрезмерном шумовом воздействии снижается в зависимости от напряженности и тяжести труда. Наибольшее снижение (5--20%) зарегистрировано при выполнении сложных психомоторных операций, наименьшее (1--4%) -- преимущественно при физическом труде. Так, после длительного действия шума качество пилотирования на тренажере ухудшается. При заходе на посадку ошибки по сравнению с фоновыми данными возрастают: на глиссаде снижения -- на 134 %, по крену-- на 122 %, по тангажу--на 100%. Запаздывание в отклонении руля высоты возрастает на 20--30 %, а элеронов -- на 8--10 %. Отмечается также тенденция к увеличению напряжения физиологических функций в среднем на 10 %.

Кратковременное действие авиационного шума большой интенсивности (при прогонке двигателя) приводит к повышению величин артериального давления на 8--10 мм.рт.ст. Ухудшаются и показатели умственной работоспособности.

Влияние чрезмерного шума на работоспособность наиболее четко проявляется в речевом обмене в полете. Кроме уровня шума кабины следует учитывать атмосферные помехи и радиопомехи. Дозиметрия радиопомех изучена крайне недостаточно. Широкое распространение получил индекс уровня помех для речи (в США -- SIL). Это -- средний уровень звукового давления в децибелах в октавных полосах частот 600--1200, 1200--2400, 2400--4800 Гц, отражающий обобщенную степень помех при речевом общении (табл. 2).

Таблица 2 Предельный уровень шума, позволяющий проводить разговор с достаточной надёжностью в зависимости от громкости голоса и расстояния между операторами

Расстояние между собеседниками, м	Уровень шума, дБ
	Нормальный голос	Повышенный голос	Очень громкий голос	Крик
0,6 0,9 1,2 1,8	64 60 58 54	70 66 64 60	76 72 70 66	82 78 76 72

Из таблицы следует, что при расстоянии между членами экипажа 0,6 м слова, произнесенные нормальным голосом, хорошо слышны при SIL не выше 64 дБ, а на расстоянии в 1,2 м -- не выше 58 дБ. Чтобы услышать крик индекс SIL в первом случае должен быть не выше 82 дБ, а во втором -- не выше 76 дБ. Просчитанные ориентировочные уровни шума в кабинах современных реактивных транспортных самолетов (табл. 3) в переводе на индекс SIL свидетельствует о том, что переговоры в полете вызывают достаточное напряжение как органа слуха, так и речеобразующего аппарата, что способствует более быстрому утомлению пилотов и создает условия для ошибок при радиопереговорах.

Эффективность речевого обмена лимитируется и состоянием слуха. Экспертиза трудоспособности летного и диспетчерского состава по состоянию слуховой функции регламентируется ГОСТ 12.1.037--82. Принципиально важным является метод речевой аудиометрии с использованием профессиональных слов, который в некоторых случаях позволяет сохранить на летной работе лиц с низкими показателями тональной аудиометрии. Упомянутый государственный стандарт в качестве предельных допускает повышение уровней порогов восприятия тонов: на 500 Гц--15 дБ; на 1000 Гц-- 25 дБ; на 2000 Гц -- 35 дБ. Близки к этим величинам в диапазоне частот 500--2000 Гц и требования ИКАО (рис. 1). Более наглядно психофизиологические характеристики слуховой системы обобщены на рис. 2.

Таблица 3 Анализ уровня шума в кабине современных транспортных самолётов на частотах, определяющих разборчивость речи.

Среднегеометрическое значение октавной полосы, Гц		125	250	500	1000	2000	4000
Уровень звукового давления	I II	97 100	89 88	86 84	84 85	74 74	68 63
Уровень влияющий на разборчивость речи, дБ (500+1000+2000) дБ3	I (86+84+74) дБ3=81,3 дБ Корректировка по SIL = 78 дБ II (84+85+74) дБ3= 81 дБ Корректировка по SIL = 77,5 дБ

Рис. 1. Стандарт ИКАО по требованиям к слуху



Рис. 2. Динамический слуховой диапазон человека: 1-- порог болевого ощущения; 2 -- порог слышимости. Области оптимума восприятия: 3 -- музыки; 4 -- речевых сообщений

Наличие профессиональной тугоухости в сочетании с функциональными расстройствами центральной нервной, вегетативной, сердечно-сосудистой и других систем у работающих в условиях шума рассматривается как шумовая болезнь Результаты многолетних клинических наблюдений позволяют считать шумовую болезнь самостоятельной формой профессиональной патологии. Шумовая болезнь - это общее заболевание организма с преимущественным поражением органа слуха, центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, развивающееся при длительной воздействии интенсивного шума.

Клинические проявления шумовой болезни могут быть подразделены на специфические, возникающие в органе слуха, и неспецифические - в различных органах и системах организма, причем изменения нервной системы могут предшествовать патологии органа слуха.

По мнению многих исследователей, формирование патологического процесса при шумовом воздействии происходит постепенно и начинается с неспецифических проявлений вегето-сосудистой дисфункции. В дальнейшем развиваются сдвиги невротического характера, которые укладываются в картину вегетоастенического или астеновегетативного синдрома с отчетливыми проявлениями нейроциркуляторной астении. По некоторым данным, в 65% случаев вегето-сосудистые нарушения предшествовали развитию кохлеарного неврита [14, 15]. Считается установленным тот факт, что функциональные сдвиги в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах предшествуют развитию специфических изменений в слуховом анализаторе. С увеличением слуховых порогов (ПСП более 10 дБ) и прогрессированием тугоухости отмечается стабилизация неспецифических слуховых нарушений [14, 15].

В клинике слуховых болезней отмечается однотипность субъективных синдромов. Как правило, предъявляются жалобы на раздражительность, головные боли, сонливость, повышенную утомляемость, плохой сон, головокружение, причем жалобы на снижение слуха присоединяются позднее.

К объективным симптомам шумовой болезни относят прежде всего невротические, свидетельствующие о функциональных нарушениях нервной системы: снижение или повышение сухожильных и периостальных рефлексов на руках и ногах, тремор пальцев вытянутых рук, неустойчивость при пробе Ромберга. Наряду с этим отмечают выраженные вегетативные симптомы: нарушаются процессы терморегуляции, изменяется топография температуры кожи по типу "температурной мозаики", наблюдается дистальный гипергидроз, яркий стойкий дермографизм. Выявляются отклонения от нормы пульса, динамики артериального давления, свидетельствующее о дисфункции вегетативной нервной системы, с преобладанием тонуса симпатического или парасимпатического ее отдела [14, 15].

Исследования, проведенные в последние годы, подтверждают наличие связи «доза-эффект» не только по поражению слуховой функции, но и опосредованным реакциям. Это свидетельствует о этиопатогенетической роли шума в формировании как специфических, так и опосредованных нарушениях.

6. Профилактика неблагоприятного влияния шума

Уровни авиационных шумов, воздействующих на аэродромных специалистов, а также на население, проживающее вблизи аэропортов и по трассам полета, достаточно велики. Поэтому эффективная защита может быть обеспечена лишь при одновременном и сочетанном осуществлении законодательных, организационных, инженерных и медико-биологических мероприятий (табл. 4). Наиболее радикальными являются технические способы, направленные на ограничение шума в источниках его образования и на путях распространения.

Таблица 4. Эффективность комплексного использования коллективных и индивидуальных средств защиты от сверхинтенсивного авиационного шума -- санитарная норма 85 дБ(А)

Основной источник шума и средства защиты от него	Исходный уровень шума, дБ (А), (макс)	Снижение уровня шума, дБ (А), (макс)	Уровни шума, действующие на оператора, дБ (А)	Превышение санитарной нормы, дБ (А)
Авиационный двигатель	140	-	140	55
Шумоотбойные валы	140	До 20	120	35
Шумозащитные домики, будки дист. управления и др.	140	До 20-30	110-115	25-30
Комплекты индивидуальной защиты	140	До 25	115	30
Комплексное использование коллективных и индивидуальных средств защиты	140	До 50-55	85-90 (сан норма)	0-5

Среди комплекса мероприятий по профилактике вредного действия шума на организм человека важное место принадлежит разработке вопросов, связанных с его физиолого-гигиеническим нормированием, впервые выполненным в СССР. В основу нормирования положена оценка интенсивности шума с учетом его влияния на слуховой анализатор. Дальнейшая модификация нормативов сохранила этот принцип.

До сих пор для исходного расчета и оценки шума, воздействующего на человека, используют семейство кривых предельных спектров (ПС) в октавных полосах частот со среднегеометрическим значением 63, 125, 250, 500, 100, 2000, 4000, 8000 Гц (рис. 3), разработанных 143-м комитетом Международной организации по стандартизации (ИСО). Номером кривой (N) является показатель ее полосового уровня в октаве со среднегеометрическим значением частоты 1000 Гц. Так, площадь, ограниченная ПС-80, составляющая 85 дБ (А), является предельно допустимой для пребывания в условиях шума без индивидуальных противошумов.

Рис. 3. Кривые равной громкости

При разработке материалов, необходимых для физиолого-гигиенического нормирования, необходимо учитывать интенсивность шума, а также частотный спектр и продолжительность воздействия. Кроме того, имеют значение распределение шумового воздействия в течение рабочего дня, возможность развития явлений кумуляции или адаптации, характер выполняемой работы и др.

Критерии, по которым следует оценивать общее воздействие шума на организм человека, должны обеспечивать:

сохранение здоровья работающего;

обеспечение работоспособности и высокой производительности труда;

восстановление основных физиологических, психофизиологических и других показателей к началу следующей смены.

Все большее значение приобретает так называемый эргономический подход при обосновании допустимых уровней звукового давления. Необходимо определить, как влияет нормируемый фактор на четыре основных компонента деятельности человека:

интенциональный (мотивация, готовность выполнять работу и т. д.);

операционный (сам процесс деятельности, ее эффективность);

активационно-регуляторный (состояния, регулирующие специфическую деятельность);

базовый (состояние физиологических функций, обеспечивающих неспецифическую работоспособность). Кроме того, эргономический подход к нормированию предполагает использование многомерного учета комплекса воздействующих факторов, научно обоснованной их субоптимизации.

Общие подходы к обоснованию допустимых уровней шумов с учетом особенностей эксплуатации летательных аппаратов определяются ГОСТ 12.1.003--83 «Шум. Общие требования безопасности» и Санитарными нормами СН 2.2.4/2.1.8.562-96 в которых на рабочих местах нормируются УЗД в октавных полосах частот, УЗ и эквивалентные УЗ. Допустимые уровни шума в салонах и кабинах экипажа регламентируются ГОСТ 20296--81 (табл. 5), шум на местности -- ГОСТ 17228--87 (рис. 4), шум на территории жилой застройки -- ГОСТ 22283--88.

Таблица 5 Допустимые уровни шумов в салонах и кабинах самолётов и вертолётов.

Место измерения шума	Уровни шума, дБ (А)
	Самолёты	Вертолёты
	Дальние магистральные	Средние и ближние магистральные и сверхзвуковые	Местных воздушных линий
Салон класса: первого туристического экономного	75 80 85	80 85 85	85	90
Кабины экипажа	80	80	85	90
Рабочие места бортпроводников	85	85	85	90

Примечание. Допускается превышение уровней шума не более чем на 3 дБ (А) для 10 % контрольных точек.

Рис. 4. График зависимости максимально допустимых значений уровней шума на местности от максимальной взлетной массы (для модифицированных вариантов дозвуковых, реактивных и винтовых самолетов по п. 2.1.4 ГОСТ 17228--87)

На территории жилой застройки городов и поселков городского типа максимальные уровни звука L_(А) при каждом пролете самолета и эквивалентные уровни звука L_(А)экв, включая опробывание двигателя на аэродромах при производстве полетов, не должны превышать значений, указанных в табл. 6.

Таблица 6. Максимальный уровень шума на территории жилой застройки вблизи аэродромов.

Время суток	L(A) , дБ	L(A)экв , дБ
С 7.00 до 23.00 (день) С 23.00 до 7.00 (ночь)	85 75	65 55

Допускается превышение в дневное время установленного уровня звука L_(А) на значение не более 10 дБ (А) для аэродромов 1, 2-го класса и для заводских аэродромов, но не более 10 пролетов в один день.

При пролетах сверхзвуковых самолетов допускается превышение установленных уровней звука L_(А) на 10 дБ (А) и L_{(А) экв} на 5 дБ (А) на период не более двух суток в течение одной недели.

При реконструкции существующих аэродромов и аэропортов на расположенной вблизи них территории жилой застройки акустическая обстановка не должна ухудшаться (уровни создаваемого шума не должны превышать значений, указанных в табл. 6).

Интенсивность звукового удара в населенной местности в номинальных условиях при сверхзвуковом крейсерском режиме полета не должна превышать 90 Па, на участке подъема самолета с разгоном -- 110 Па.

Количественную оценку тяжести и напряжённости трудового процесса следует проводить в соответствии с критериями Руководства Р2.2.2006-05 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов трудового процесса» (табл 7).

Сопоставляя ГОСТ 12.1.003--83 «Шум. Общие требования безопасности» и ГОСТ 20296--81, нормирующий шум в кабинах и салонах летательных аппаратов, с Руководством Р2.2.2006-05, можно заключить, что значения предельно допустимых уровней шумов для членов экипажа, регламентируемых двумя указанными государственными стандартами, приближаются больше к технически достижимым, чем к полностью безопасным. Поэтому в п. 1.3 ГОСТ 20296--81 содержится требование принимать меры для снижения уровней шума до значений предельного спектра ПС-65, что на 10 дБ (А) ниже, чем нормы для кабин экипажа, которые, также превышаются. Применение индивидуальных противошумов несколько снижает уровни звуковой энергии у слухового прохода, но этот эффект парируется достаточно высоким уровнем звука радиопереговоров.

Таблица 7. Оптимально допустимые эквивалентные уровни звука на рабочих местах для 8 часовой трудовой деятельности разных категорий тяжести и напряжённости, дБ(А) по Руководству Р2.2.2006-05.

Категория напряженности трудового процесса	Категория тяжести трудового процесса
	Лёгкая физическая нагрузка	Средняя физическая нагрузка	Тяжёлый труд
			1-й степ.	2-й степ.	3-й степ.
Напряженность лёгкой степени	80	80	75	75	75
Напряжённость средней степени	70	70	65	65	65
Напряженный труд 1-й степени	60	60	-	-	-
Напряжённый труд 2-й степени	50	50	-	-	-

Переходя к методам совершенствования нормирования шума, следует отметить, что кривые и площади ПС звука удобны для оценки соответствия норме лишь стабильных шумов. Однако применение разработанных норм имело трудности, так как на практике чаще встречаются непостоянные, колеблющиеся по времени и уровню шумы. Степень их непостоянства часто бывает настолько велика, что исключает возможность использования регламентирующих документов для оценки неблагоприятного действия шума.

Экспериментально установленная зависимость между структурными характеристиками непостоянных шумов и медико-биологическими эффектами их влияния на человека позволили для таких случаев обосновать энергетический принцип нормирования.

Эквивалетный (по энергии) уровень звука L_(А)экв данного непостоянного шума соответствует звуку, который имеет то же среднеквадратичное звуковое давление, что и постоянный шум в течение определенного интервала времени. Он определяется по ГОСТ 12.1.050 -- 86.

Дальнейшее развитие научной идеи эквивалентных уровней состоит в обосновании принципа дозы шума (ДШ), т.е. энергии шума, накопленной за определенное время его действия.

Следующим важным для авиационной медицины направлением развития в нормировании является концепция суточной дозы шума (ДШсут) с учетом характера труда, отдыха и сна обследуемого (ДШсут = ДШраб + ДШотд + ДШсон). Указанный подход весьма удобен и для нормирования ДШ применительно к деятельности летного и инженерно-технического состава. Недостаточная оснащенность измерительной техникой не позволяет широко использовать научные достижения, наиболее адекватно оценивающие шум как неблагоприятный экологический фактор.

Средства индивидуальной защиты

Использование СИЗ от шума является на сегодняшний день наиболее эффективным способом борьбы с шумом, поскольку защита органов слуха даже простейшими средствами предупреждает развитие глухоты и нарушений других систем организма (шумовой болезни). Это позволит в определенной мере повысить безопасность труда на рабочих местах ИТС ВВС при работе двигателей ЛА, если не удалось добиться выполнения соответствующих ПДУ.

СИЗ от шума согласно классификации ISO входят в раздел 13.340.20 «Защитные средства головы». В соответствии с ГОСТ Р 12.4.211-99, ГОСТ Р 12.4.212-99 и ГОСТ Р 12.4.213-99. они в зависимости от конструктивного исполнения подразделяются на: противошумные наушники, закрывающие ушную раковину снаружи; противошумные вкладыши, перекрывающие наружний слуховой проход или прилегающие к нему; противошумные шлемы и каски; противошумные костюмы.

СИЗ органа слуха от шума предназначены для защиты воздушного пути, являющегося основным путем воздействия акустических колебаний звукового диапазона на орган слуха. Они состоят из двух групп: наушники и вкладыши.

Недостаточное внедрение в практику радикальных технических решений по борьбе с шумом в источниках его возникновения ставит задачу широкой разработки и использования индивидуальных противошумов.

Индивидуальные противошумы -- наиболее простые и экономичные средства уменьшения неблагоприятного влияния шума на орган слуха. По назначению и конструктивному исполнению они подразделяются на четыре типа:

вкладыши, перекрывающие наружный слуховой проход;

наушники, закрывающие ушную раковину;

шлемы, закрывающие ушную раковину и часть головы;

шумозащитное снаряжение.

Защитные свойства противошумов, масса и сила их прижатия должны соответствовать величинам, установленным в ГОСТ Р 12.4.211-99; ГОСТ Р12.4.212-99 и ГОСТ Р 12.4.213-99.

Вкладыши - это противошумы, которые носят во внутренней части правого и левого слухового канала потребителя. Они могут быть одноразовыми, многоразовые, индивидуальные, соединенные вкладыши (крепятся на полужестком оголовье). Общие технические требования к ним и методы испытания определены ГОСТ Р 12.4.209-99.

Вкладыши по характеру исполнения подразделяются на независимые, имеющие мягкое или жесткое оголовье, и встроенные в головной убор (шлем) или другое защитное устройство. Вкладыши вставляются в наружный слуховой проход и держатся там без дополнительного крепления. Разнообразие форм и размеров наружных слуховых проходов создает трудности в подборе твердых вкладышей, по этому они должны выпускаться пяти типоразмеров для индивидуальной подгонки. Масса их может достигать 5 г.

Противошумные наушники - это противошумное средство, состоящее из двух звукоизолирующих чашек для прикрытия ушных раковин, соединенных между собой жестким или мягким прижимным устройством (оголовьем). Оголовье предназначено для крепления противошума на голове с помощью усилия прижатия держателя. Определено три размера наушников: малый, средний и большой. Общие технические требования к ним и методы испытания определены ГОСТ Р. 12.4.209-99.

Средства защиты головы от шума предназначены для защиты воздушного и костного путей при воздействии высокоинтенсивных акустических колебаний звукового диапазона на орган слуха. В эту группу включены противошумные наушники, смонтированные с защитной каской, и шлемы (шлемофоны).

Противошумные наушники, смонтированные с защитной каской - это противошум, состоящий из двух звукоизолирующих чашек, прикрывающих ушные раковины и прикрепленные с помощью специального приспособления к защитной каске. Защитная каска - это головной убор, предназначенный для защиты верхней части головы работника от повреждения падающими предметами (соответствует ГОСТ Р 12.4.207). Общие требования к этому противошуму определены ГОСТ Р 12.4.210-99. Из описания данного противошума видно, что его основное предназначение для защиты только воздушного пути, через который воздействуют акустические колебания. Поэтому этот противошум надо рассматривать как СИЗ от шума аналогичное противошумным наушникам.

Шлем (шлемофон) шумозащитный - требований к этому противошуму, определенных ГОСТ нами не установлено. В тоже время в ГОСТ Р12.4.209-99 дано определение шлему - это устройство, которое может включать в себя противошум и закрывать соответствующую часть головы. Акустическая значимость шумозащитных шлемов (ШЗШ) возрастает при высокоинтенсивных шумах, когда возможности защиты от звукопроведения через воздух исчерпаны и звук достигает орган слуха костным путем. В качестве противошума используются встроенные наушники, оптимальный прижим которых обеспечивает защиту воздушного канала. Защита костного пути от проникновения акустических колебаний должна осуществляться непосредственно самим ШЗШ. Экранирование черепа от шума в первую очередь зависит от материала, из которого изготовлен шлем. Использование ткани (ШЗШ летний) или кожи (ШЗШ зимний) практически не дают звукозащитного эффекта. В ВВС были разработаны образцы, в изготовлении которых были использованы упругие и эластические материалов (ЗШ-5, ШЗШ-67). Важное место в эффективной звукоизоляции отводилось подгонке с учетом прижима наушников к околоушной поверхности и шлема в целом к различным частям головы ШЗШ производились нескольких размеров.

Шлемы производят нескольких размеров. Подгонка их осуществляется с учетом оптимального прижима встроенных наушников к околоушной поверхности и шлема в целом к различным частям головы. Акустическая значимость шлемов возрастает при высокоинтенсивных шумах, когда возможности защиты от звукопроведения через воздух исчерпаны и звуковые волны достигают органа слуха костным путем. В последние годы в связи с увеличением интенсивных шумов, периодически воздействующих на инженерно-технический состав, обосновано использование шумозащитного снаряжения, осуществляющего общую защиту от авиационного шума. Акустическая эффективность индивидуальных противошумов различных классов обобщена в табл. 8.

...