Воздействие инфразвука на человека

Инфразвук и его источники.

Инфразвук — это механические колебания и волны с частотой менее 16 Гц. Эти волны не создают слуховых ощущений. Из-за большой длины волны инфразвуковые волны дифрагируют и огибают большие препятствия; могут распространяться на большие расстояния. Инфразвук воспринимают некоторые животные. У рыб и морских животных имеется чувствительность к инф, благодаря чему они чувствуют приближение шторма. Природные источники инфразвука — землетрясения, штормы, цунами (L = 120 дБ, v ~ 11 Гц). Искусственные источники — взрывы, работающие автомашины, станки. Например, легковые автомобили на скорости 100 км/час создают инфразвук с уровнем интенсивности 100 дБ (частично он обусловлен срывом встречного потока воздуха позади автомобиля); в моторном отделении крупных судов зарегистрированы инфразвуковые колебания, создаваемые работающими двигателями, на частоте 7-13 Гц с уровнем интенсивности 118-113 дБ.

На человека инфразвук оказывает, как правило, отрицательное действие: вызывает угнетающее настроение, усталость, головную боль, раздражение. При небольших интенсивностях возникают расстройство органов зрения, общая слабость. При средней интенсивности (140-155 дБ) могут проявляться обмороки, временная потеря зрения. При больших интенсивностях (порядка 180 дБ) может наступить паралич со смертельным исходом. Предполагают, что негативное влияние инфразвука связано с тем, что в инфразвуковой области лежат частоты собственныхколебаний некоторых органов и частей тела человека. Это вызывает нежелательные резонансные явления. Укажем некоторые частоты собственных колебаний для человека:

• центр тяжести человека в положении лежа — (3-4) Гц,

• грудная клетка – (5-8) Гц,

• брюшная полость – (3-4) Гц.

Особенно вредно воздействие инфразвука на сердце. При достаточной мощности возникают вынужденные колебания сердечной мышцы. При резонансе (6-7 Гц) их амплитуда возрастает, что может привести к кровоизлиянию. Так как инфразвук оказывает неблагоприятное действие на организм, то одной из задач является снижение уровня его интенсивности в жилых и производственных помещениях, в транспортных средствах.

У человека, подвергнутого воздействию инфразвука низкой интенсивности, появляются симптомы «морской болезни», тошнота, головокружение. Появляется головная боль, повышается утомляемость, слабеет зрение. Шум на частоте 2-15 Гц при уровне интенсивности 95 дБ приводит к возрастанию ошибки слежения за стрелочными индикаторами. Проявляется судорожное подергивание глазного яблока,

нарушение функции органов равновесия. Летчики и космонавты, подвергнутые на тренировках воздействию инфразвука, медленнее решали даже простые арифметические задачи. Существует предположение, что различные аномалии в состоянии людей при плохой погоде, объясняемые климатическими условиями, являются на самом деле следствием воздействия инфразвуковых волн. Инфразвук с уровнем интенсивности 160 дБ на частоте 7 Гц смертелен для человека.

Применение УЗ в медицине связано с особенностями его распространения и характерными свойствами. Рассмотрим этот вопрос.

1. Отражение УЗ на границе двух сред зависит от соотношения их волновых сопротивлений. Уз хорошо отражается на границе мышца – надкостница – кость, на поверхности полых органов и т.д. Поэтому можно определить расположение и размер неоднородных включений, полостей, внутренних органов (уз-локация).

2. При уз-локации используют как непрерывное, так и импульсное излучение. В первом случае исследуется стоячая волна, возникающая при интерференции падающей и отраженной волн от границы раздела. Во втором случае наблюдают отраженный импульс и измеряют время распространения ультразвука до исследуемого объекта и обратно. Зная скорость распространения ультразвука, определяют глубину залегания объекта.

Уз локацией пользуются дельфины, киты и др. морские животные. Дело в том, что даже в прозрачной морской воде свет сильно поглощается, и радиус видимости ограничен буквально несколькими метрами. Уз поглощается значительно слабее – для частоты 100 кГц толщина слоя половинного поглощения равна примерно 100 м. Поэтому дельфины могут с помощью уз импульсов хорошо ориентироваться даже в мутной воде, обнаруживать косяки рыб, обходить препятствия, а также «переговариваться» друг с другом.

3.Скорость распространения уз волн и их поглощение существенно зависят от состояния среды, на этом основано использование уз для изучения молекулярных свойств вещества (молекулярная акустика).

4.физические процессы, обусловленные воздействием уз, вызывают в биологических объектах следующие основные эффекты:

- микровибрации на клеточном и субклеточном уровне;

- разрушение биомакромолекул и веществ (используя уз можно размельчать и диспергировать (раздробить) среды, например, при изготовлении коллоидных растворов, тонких порошков, высокодисперсных лекарственных эмульсий, аэрозолей) и наоборот может способствовать обратным процессам, осаждению суспензий, коагуляции аэрозолей); разрушение злокачественных опухолей, дробление камней в мочевом пузыре.

- перестройку и повреждение биологических мембран, изменение их проницаемости (при незначительной мощности);

- тепловое действие;

- разрушение клеток и микроорганизмов (стерилизация; вызывает гибель вирусов, бактерий, грибков и даже мелких животных (при большой мощности)).

Медико-биологические приложения уз можно разделить на два направления: методы диагностики и методы воздействия. К первому направлению относятся локационные методы с использованием импульсного излучения. С помощью уз эффекта Доплера изучают характер движения сердечных клапанов и измеряют скорость кровотока.

Ко второму направлению относится уз физиотерапия. Обычно для терапевтических целей применяют уз частотой 800 кГц, средняя его интенсивность около 1 Вти меньше. Первичным механизмом уз терапии являются механическое и тепловое действие на ткань.

При операциях уз используют как «ультразвуковой скальпель», способный рассекать и мягкие, и костные ткани и наоборот позволяет «сваривать» поврежденные или трансплантируемые костные ткани.

При значительной мощности уз в местах разрежения происходят разрывы вещества с образованием микроскопических полостей (кавитация). Если этот процесс происходит в жидкости, то пустоты заполняются парами жидкости или растворенными в ней газами. Затем на месте полости образуется участок сжатия вещества. Кавитация в конечном итоге приводит к разрушению микроструктуры вещества. Например, путем разрушения ультразвуком оболочек растительных или животных клеток из них извлекаются различные биологически активные вещества (ферменты, токсины, витамины).

УЗИ (ЖУРНАЛ «Здоровье»)

Эра ультразвуковой диагностики началась в 1955 году, когда шотландскому акушеру-гинеко­логу Яну Дональду пришла в голову сумасшедшая идея обследовать пациентку с миомой матки дефектоскопом, который используют для обнару­жения трещин и пустот в металле. Вскоре доктор Дональд научился определять с помощью прибо­ра размеры и характер опухолей, а также выяс­нил, что все они отражают ультразвук по-разному. И тогда его осенило: почему бы не обследовать новым методом не только женщин, у которых подозревают онкологическое заболевание, но и беременных? Весть о необыкновенном способе диагнос­тики облетела весь мир и вызвала у специалистов прилив энтузиазма. Они принялись конструиро­вать приборы для УЗИ и внедрять их в медицин­скую практику. Но международных стандартов для такого оборудования еще не существовало.

Самый тихий и сверхмощный ультразвук для нас одинаково бесшумен: человеческое ухо не улавливает колебания столь высокой частоты. Но бесшумный - не значит безопасный. Известно, что у кошек ультразвук вызывает сильное беспо­койство. Они вообще намного чувствительнее че­ловека к неблагоприятным воздействиям.

Консультант ВОЗ Марсден Вагнер сделал сенсационное заявление. По его мнению, в тече­ние почти 50 лет рентгеновские лучи без ограни­чения применялись во время беременности в тех же целях, в каких сегодня используют ультразвук. Процедура считалась абсолютно безопасной, поскольку врачи не отмечали никакого немедлен­ного повреждающего эффекта. Но потом была ус­тановлена связь между "просвечиванием" плода и онкологическими заболеваниями у детей. Исто­рия может повториться, но с иными последствия­ми. Какими именно? Норвежские ученые не ис­ключают, что отклонения в состоянии нервной системы детей 8-9 лет могут быть связаны с уль­тразвуковым воздействием на них еще до появ­ления на свет.

Английский журнал "Ланцет" опубликовал на своих страницах такое вот резюме: "До сих пор во всем мире не проведено ни одного достаточно грамотного и широкомасштабного исследова­ния, которое установило бы наличие или отсутст­вие отклонений в росте и развитии детей, под­вергшихся ультразвуковому сканированию в материнской утробе. Такие данные могут быть во­обще никогда не получены, поскольку специалис­ты в них не заинтересованы".

Фирмы, производящие оборудование для УЗИ, напротив, имеют во всей этой истории впол­не определенный интерес. На Западе нынче мод­но делать ультразвуковое "фото" еще не родив­шегося ребенка для семейного альбома и даже снимать целые фильмы о его внутриутробной жизни для видеоархива. Реклама УЗИ строился по схеме: "познакомьтесь с новым членом вашей семьи" и "начните ваш альбом уже сейчас". Доро­гое удовольствие для будущих родителей и вы­годный бизнес для тех, кто этим занимается!

Рассмотрев все обстоятельства дела, экс­перты ВОЗ были ошарашены: почему УЗИ бере­менных получило широкое распространение в медицине без тщательного изучения? Они при­шли к выводу, что ультразвук эффективен при некоторых осложнениях беременности, однако его рутинное назначение всем будущим мамам неоправданно. Все будущие мамы должны пройти его как минимум два раза на протяжении беременности

Получив уникальную возможность наблюдать за беременностью с помощью УЗИ, акушеры вздохнули с облегчением. Теперь они руководствуются не догадками и интуицией, а точными данными о том, как развивается будущий малыш, сумеет ли родиться сам или потребуется кесарево сечение. Операции не избежать, если, к примеру, плацента прикреплена слишком низко, плод расположен поперек матки или обвит пуповиной: все это прекрасно видно на экране прибора. Польза от исследования несомненна – оно позволяет предотвратить многие осложнения и трагические исходы. В этом – огромный «плюс» ультразвука.

Но есть и «минусы». Во-первых, метод достаточно субъективен. Ведь показания прибора «считывает» человек, и результат во многом зависит от его опыта и квалификации. Всегда есть риск, что специалист ошибется – обнаружит патологию, которой в действительности нет (медики называют это гипердиагностикой), или увидит незначительные отклонения в развитии плода, повлиять на которые мы не можем, - скорее всего они сами выровняются к моменту рождения. И в том, и в другом случае врач только понапрасну растревожит будущую маму, а это недопустимо ведь эмоциональный, душевный покой беременной женщины не менее важен для малыша, чем ее физическое здоровье.

Во-вторых, слухи об абсолютной безопасности УЗИ явно преувеличены. К концу рабочего дня, проведенного бок о бок с ультразвуковым аппаратом, накатывает усталость, раскалывается голова, ломит суставы. Неслучайно специалисты делают исследование в перчатках – считается, что резина защищает руки от ультразвука. Правда, неприятные ощущения возникают лишь у медиков, длительно контактирующих с акустическим полем прибора. За те несколько минут, которые длится УЗИ, вы, конечно же, ничего такого не испытываете. Но пока ученые не прояснили вопрос о безопасности процедуры для развивающейся жизни, проявите разумную осторожность.

Возникает дискуссия, целью которой является необходимость выработать определенную процедуру безопасного использования УЗИ диагностики, понимая, что избегать его использования не стоит и нельзя.

Дата добавления: 2014-01-11