Муниципальное образовательное учреждение «Никольская средняя образовательная школа

 Им. Н. М. Рубцова»

Действие звука, ультразвука и инфразвука на живые организмы

ученицы 9 класса

Ворониной Надежды Григорьевны

       учитель Новоселова Т.М. 

с. Никольское, 2007 г.

Оглавление.

I. Введение.…………………………………………………………………стр.  3

II. Основная часть

    1. Методика и техника исследования………………………………………   3

    2. Негативное влияние звука на человека………………………………….   4

    3.  Использование звука для укрепления здоровья………………………     8

    4.  Биологическое действие ультразвука и применение его в медицине.     9

     5.  Грозный инфразвук…………………………………………………….    13

III.     Заключение………………………………………………………………15

IV. Библиографический список……………………………………………..  16

I. Введение.

   Шелест листвы, шум дождя, музыка, голоса – трудно представить себе жизнь, лишенную звуков. Значительную часть информации о мире человек получает благодаря уху. Шум естественной окружающей среды является таким же нормальным и необходимым фактором, как солнечный свет, вода, земное магнитное поле и т.п. Заметное увеличение или уменьшение этого фона отрицательно сказывается как на деятельности организма, так и на его развитии.  Человеческому уху доступна лишь небольшая часть  колебаний, существующих в природе. «Официально» к слышимому звуку причислены механические колебания с частотой от 16 до 20000 герц. Звуки с частотой ниже 16 герц – это инфразвуки, а те, у которых частота выше 20000 герц,  называют ультразвуками.

   Цель данной работы: изучение негативного влияния слышимого звука, ультразвука и инфразвука на живые организмы, изучение последствий этого влияния и возможностей использования звуков в медицине.

    Задачи: изучить материал о звуке, ультразвуке, инфразвуке; доказать, что слышимый звук, ультразвук  и  инфразвук оказывают серьезное влияние на живые организмы, в том числе и на человека как положительное, так и отрицательное; сравнить описанные в литературе действия высокочастотного и низкочастотного ультразвука. Особое внимание уделить процедуре УЗИ.  

   Эти вопросы сейчас становятся актуальными по той причине, что в нашу жизнь все больще входит техника, а с ней шумовое загрязнение, на которое мы не всегда обращаем должное внимание. А между тем в журнале «Здоровье»  №11 за 2003 год приводятся сведения: « Сегодня на планете около 500 миллионов людей с нарушениями слуха, и медики предполагают, что к 2015 году их количество удвоится». Эти слова подтверждают, что необходимо хорошо знать, какое влияние оказывают на нас звуки, чтобы учитывать это в своей жизни.

   Работа носит теоретический характер. Она  является результатом  изучения публикаций  в научно-популярном журнале «Здоровье» (за последние 10 лет),  в журнале «Физика в школе», литературы  по охране окружающей среды, научно-популярной литературы и школьных учебников физики и биологии.

   Значимость данной работы в том, 1) что  собранный материал может быть использован для просвещения школьников на уроках физики, биологии и экологии и воспитания у них экологической культуры, 2) что выделены  вопросы, которые требуют серьезного изучения их специалистами.

II. Основная часть

1. Методика и техника исследования.

   Вопросы воздействия звука, инфразвука и ультразвука на живые организмы, в том числе на человека, касаются не только специалистов, занимающихся этими вопросами, а всех людей.

1. Я изучила  имеющуюся в сельской библиотеке научно-популярную литературу по этим вопросам, доступную всем.
2.  Затем исследовала, как раскрываются вопросы в школьных учебниках физики и биологии, а так же, какую информацию в помощь учителям дают их методические журналы.
3.  Изучила некоторую справочную литературу и санитарные нормы по шуму.
4.  Из проанализированного материала выбрала интересные факты по изучаемому вопросу, цифровые данные и систематизировала по темам: «Негативные влияния звука на живой организм», «Использование звука для укрепления здоровья людей», «Биологическое действие ультразвука и использование его в медицине», «Грозный инфразвук».
5. В ходе изучения материала вычленяла спорные вопросы, на которые не было точных ответов.
6. Получила необходимые консультации и разъяснения от работников санэпидслужб.

2.  Негативное влияние звука на человека

О негативном влиянии громкого звука на человека люди догадались давно, не вникая в природу звука. Об этом говорит тот факт, что в средние века существовала казнь «под колокол», звон которого убивал приговоренного. Из истории известен такой случай, когда в 1239 году татарское войско овладело столицей аланского княжества Кыркер благодаря шуму. Аланы находились в неприступном городе-крепости и успешно отражали все атаки нападающих татар. Тогда атакующие решили взять город шумом. Каждый воин должен был неустанно стучать в металлические предметы. Много дней и ночей продолжался оглушительный шум. Надолго лишенные сна и покоя защитники не выдержали этой психической атаки, измученные шумом уснули. Орды завоевателей, не участвовавшие в операции «шум», овладели городом.

1) Санитарные нормы по шуму.

  Под шумом понимают комплекс звуков, неблагоприятно воздействующих на организм человека, мешающих его работе и отдыху (2, 621). Люди могут без последствий для здоровья воспринимать шум громкостью 40-45 децибел днем и 30 децибел ночью. Это записано в санитарных нормах шума, допустимого для жилища.  Верхняя планка шумов на предприятии не должна превышать 80 дБ. По вредности влияния звука на человека выделяют четыре производственные категории. Четвертая категория – наиболее напряженная по условиям труда. В нее входят диспетчеры аэропортов, водители автомобилей (профессионалы), руководители крупных коллективов. Порог акустической нагрузки для этой группы – 50 децибел. Третья категория – рабочие кузнечных и ткацких цехов, школьные учителя, люди, работающие в три смены. Для них предельная нагрузка – 60 децибел. Вторая и первая категории – рабочие, крестьяне, учащиеся, для них допустимый акустический фон – 70 – 80 децибел.

 Но по медицинской статистике данные нормы не соблюдаются  (4,115).

 2) Основные источники шума.

По моему мнению, наиболее сильное негативное влияние оказывает на людей звук следующего происхождения:

А)  производственные шумы (Приложение 1);

Б) шум транспорта (Приложение 2);    

В)  бытовой шум;

Г) чрезмерно громкая музыка;

Д) звуковой удар при полете самолетов со сверхзвуковой скоростью.

3) Последствия негативного влияния звука.

    А) Длительное воздействие громкого шума на человека на предприятии ведет к снижению производительности труда на 10-60%;

    Б) По данным медицинской статистики 5-6% всех заболеваний «привязываются» к человеку из-за шума;

В) Общая заболеваемость рабочих шумных цехов в среднем на 25% выше, чем у тех, кто трудится в тихих цехах. Это касается клепальщиков, работающих внутри котлов, молотобойцев, станочников, ткачих, артиллеристов, звукорежиссеров, а так же музыкантов джазовых и симфонических оркестров. В группе риска и космонавты, подолгу летающие на орбите: круглосуточная работа приборов и вентиляторов создает на станции шумовой фон порядка 80 дБ. В сельской местности неблагоприятные условия труда из-за шума у трактористов, особенно работающих на  гусеничных тракторах;

   Г) Последствие постоянного шума – шумовая болезнь;

 Громкие, резкие, пронзительные звуки действуют возбуждающе на нервную систему. Ведь в природе шум часто связывается с опасностью, и в ответ организм рефлекторно приходит в боевую готовность. Если вокруг слишком шумно, перенапряжение приводит к неприятным последствиям: снижается внимание, падает работоспособность, появляется бессонница и даже страдает желудок (вплоть до возникновения гастрита и язвенной болезни). Все это называют шумовой болезнью. Кроме того, установлено, что внезапный и громкий шум вызывает сужение сосудов и, как следствие, повышение артериального давления. Резкие звуки оказывают на наш организм более вредное воздействие, чем слабые – монотонные, ритмичные. Знакомые звуки переносятся легче непривычных.    

  Д) Звуки – причина нервных расстройств;

Зависим мы и от частоты звука, то есть от его высоты. Слишком высокие для нас  - ультразвуки и слишком низкие – инфразвуки мы не слышим, но все же ультразвуки способны вызывать общую слабость и головокружение, а инфразвуки – стать причиной нервных хронических расстройств.

   Е) Еще одно последствие постоянного шума – ослабление слуха;

 Ослабление слуха – это защитная реакция нашего организма. Если мощная звуковая волна от 70 дБ и выше будет постоянно (иногда достаточно и полугода) «напрягать» слуховой аппарат, то сенсорные клетки, которые как бы «переводят» все слышимые звуки на язык мозга, не выдерживают и начинают отмирать. Поначалу человек перестает слышать высокие звуки, затем все хуже слышит и речь. Развивается тугоухость, которую называют шумовой травмой. Количество сенсорных клеток каждому человеку дается раз и навсегда - новые не рождаются. Медицинская статистика свидетельствует, что сейчас жители крупных городов теряют остроту слуха уже с 30 лет, хотя в норме это должно происходить не ранее 60 лет. Причин для этого несколько. Основная причина в том, что шум, создаваемый транспортом, уже близок к опасному пределу в 80 децибел. За последние 10 лет интенсивность шума во всех крупных городах мира увеличилась на 10-15 дБ. Это и понятно: трамваи, троллейбусы, автобусы, легковые и грузовые автомобили, мотоциклы – на все лады звучащий транспорт буквально овладел улицами.  Шестирядное шоссе под окном дает уровень шума не ниже 100 дБ. А сила звука тормозящего поезда в метро достигает 110 – 120 дБ, то есть долгие и частые поездки в метро опасны для слуха.

Нельзя сбрасывать со счетов и бытовой шум. Существенный вклад в его создание  вносит  бытовая техника: стиральные машины, пылесосы, холодильники. Ее стало так много, что перечислять – дело неблагодарное.

 80% бытового шума создают радиоэлектронные приборы: телевизоры, магнитофоны, музыкальные центры. На мой взгляд,  эта проблема касается не только городских жителей, но и сельских. Количество радиоэлектронных приборов и бытовой техники в сельских домах и квартирах не меньше, чем в городских. 

Шум, который мы производим в своих квартирах, специалисты по акустике подразделяют на два вида. Это «воздушный» шум – когда звук распространяется по воздуху (телевизор, аудиосистема, игра на музыкальных инструментах, крики ребенка или просто громкий разговор). И «ударный» шум – когда звуковые волны передаются по перекрытиям, как ток по проводам (звук шагов или отодвигающегося стула, грохот раздвижного дивана и т.п.). Как правило, самым назойливым и вездесущим является именно «ударный» шум, который протекает к нам по вертикали – через пол или потолок (70% жалоб на шум исходят от соседей сверху или снизу).

 Самое печальное, что касается это абсолютно всех типов зданий: несмотря на то, что чемпионами по шумности являются панельные и блочные дома, в кирпичных и монолитных постройках «родные» межэтажные перекрытия тоже далеки от идеала. При этом современные материалы и технологии позволяют при минимальной толщине перекрытия снизить уровень ударного шума на 42дБ. Делается это при помощи особого устройства, которое получило название «плавающий пол».

 Наносит вред здоровью увлечение многих молодых людей громкой музыкой. Часто молодые люди объясняют свое желание слушать громкую музыку тем, что она им не мешает, что они привыкли к этому. Кажущееся привыкание к чрезмерно громким звукам вовсе не исключает их вреда. Французский профессор Бернард Метц на основе многолетних исследований пришел к выводу, что у половины завсегдатаев рок – концертов в скором времени наступают повреждения органов слуха и признаки старческой глухоты.

Ж) Чрезмерно громкая музыка подобна наркотику;

 Особенно большой вред приносит громко звучащая музыка современных рок - групп. На рок - концертах и дискотеках громкость ее достигает 120 децибел. Большая громкость вызывает стрессовое состояние, в кровь поступает избыточное количество адреналина, который действует на сознание подобно наркотику. Поэтому молодые люди иногда на дискотеках теряют самоконтроль.  Интересно, что не рекомендуется подолгу слушать поп - музыку, построенную на афро-американских ритмах. Привычная для африканцев, у белых людей она вызывает болезнь, которой африканские нейрохирурги дали название «ритмический токсикоз».

З) Звуковой удар – враг всему живому.

В США ведутся серьезные работы по исследованию влияния звукового удара на человека и животных. Звуковой удар представляет собой акустическое явление, сопровождающее распространение в воздухе ударной волны и воспринимаемое человеком как оглушительный грохот. Выясняется, что такой шум более вреден для человека, чем постоянный большой интенсивности. Звуковой удар возникает при полете самолета со сверхзвуковой скоростью, когда воздух не успевает «расступиться» и образуется гигантское сжатие – источник ударной волны. Установлено, что трассы сверхзвуковых полетов должны пролегать вдали от населенных пунктов и на высоте не менее 20 км над землей. Даже полеты над океаном (а их ожидается не менее 500 в день) могут нанести вред и жителям островов, и морским животным. Именно из-за сильного шума откладываются пассажирские рейсы сверхзвуковых самолетов, хотя разработаны самые разнообразные конструкции пассажирских сверхзвуковых авиалайнеров, развивающих скорость около 2200 км/ч. Единственный пассажирский сверхзвуковой авиалайнер – это французский «Конкорд».

При  уровне шума свыше 117 децибел у испытателей реактивных двигателей самолетов через 1,5 часа работы наступает сбой в нервной системе: появляется повышенная утомляемость, подергивание век, дрожание пальцев рук.

Шум свыше 140 децибел – это болевой порог, ведущий к повреждению в среднем и внутреннем ухе человека.

Однако когда мы мечтаем о тишине, вовсе не имеем в виду абсолютное безмолвие. Полная тишина угнетающе действует на психику, не случайно для будущих космонавтов испытание в сурдокамере – испытание тишиной -  одно из самых трудных. Эксперименты, проводившиеся медиками и физиками еще в 40-х гг. XX в., показали, что пребывание человека около 6-10 ч. В звуконепроницаемой камере отрицательно сказываются на его двигательной реакции, памяти и сочувствии. Увеличение времени пребывания в камере приводило к серьезным изменениям, требовавшим  лечения.  

Таким образом, можно согласиться с мнением врачей - гигиенистов и экологов, которые называют шум медленным убийцей.  Действие его проявляется не мгновенно, а спустя время (даже годы). Каждый лишний децибел сверх нормы снижает производительность труда, работая в течение длительного времени при шуме, превышающем 90-100 дБ, человек начинает терять слух. При частом  воздействии ухудшается слуховая чувствительность вплоть до тугоухости и глухоты, возникает шумовая болезнь, основные симптомы которой – бессонница, раздражительность, головная боль, нервное напряжение. Воздействие шума не проходит для организма бесследно; подобно яду, накапливаются в организме его последствия.

1. Использование звука для укрепления здоровья. 

Благоприятное воздействие правильно подобранных мелодий используют в кабинетах релаксации на предприятиях, при санаторном лечении людей для нормализации ритма дыхания, пульса, артериального давления, температуры, снятия мышечного напряжения.

1. Музыка против вех болезней (Приложение 1).

Голос человека зависит от состояния здоровья человека. Положительные эмоции, хорошее физическое состояние делают голос звонким, отрицательные эмоции, усталость, недомогание – глухим, хрипловатым.

Музыка способна погрузить нас в пучину разнообразных чувств и переживаний. Даже для людей практичных с неразвитым или подавленным эмоциональным восприятием  она может стать магическим прикосновением, пробуждающим и согревающим сердце.

Учеными доказано, что музыка вполне может действовать как истинное противоядие от отрицательных эмоций: уныния, пессимизма, горечи и даже ненависти. Она одобряет и радует, разглаживая морщины и смягчая улыбку. Но не только. Классика, например, ускоряет и облегчает интеллектуальную деятельность, стимулирует творческие задатки, лечит от заикания.

Альфред Томатис – французский врач, доктор медицинских наук 50 лет посвятил изучению влияния целительной силы музыки на человека. Одним из самых именитых его пациентов был актер Жерар Депардье. Депардье мечтал блистать на сцене и экране. Внутренне зажатый молодой провинциал, он не умел выражать свои мысли, плохо запоминал текст, был косноязычен. К тому же из-за семейных неурядиц, неудач в личной жизни он начал сильно заикаться, замкнулся в себе. Чем больше юноша старался избавиться от недостатков, тем сильнее заикался. Томатис вернул парню надежду. Он назначил лечение: в течение двух недель два часа в день слушать Моцарта. Депардье был страшно озадачен. Но уже после нескольких «музыкальных процедур» Жерар почувствовал значительное улучшение: у него наладилась память, аппетит и сон. Речь стала внятной. Заикание почти прошло. Спустя несколько месяцев Жерар поступил в актерскую школу, а еще через несколько лет весь мир узнал его имя. Такова благотворная сила хорошей правильно подобранной музыки.

Религиозная музыка дарит чувство покоя, восстанавливает душевное равновесие. Она анальгетик в мире звуков и помогает справляться с болью, облегчая ее.

Еще один тип музыки, дающий блестящие результаты во всех случаях лечения, независимо от трудностей и возраста пациента, Это детская и народная музыка Она вызывает из глубин памяти комплекс матери – ребенка и таким образом создает ощущение безопасности.

Полезна музыка и в конфликтных ситуациях. Она вполне может сгладить «острые углы» наметить первые шаги к пониманию. Психологи любят приводить такой пример. Супруги, оказавшиеся на грани развода, яростно о чем-то спорили на кухне. И вдруг младшая дочь заиграла в гостиной на пианино. Это был Гайдн – такой внезапный и пронзительный… Отец и мать, словно очнулись от кошмарного гипноза,  молчали несколько минут. Совсем другие чувства их наполняли в этот момент…

Гармоничная музыка – лучший психотерапевт. Когда человек засыпает под нежные мелодии, он всю ночь видит хорошие сны. Такая музыка успокаивает, расслабляет. Она снимает напряженность во время деловых переговоров, ученики под музыкальное сопровождение более внимательно слушают и быстрее запоминают материал.    

2. Звук применяют  для лечения внутренних органов.

Когда человек говорит или поет, все его внутренние органы резонируют. Когда слышит звуки, то его мышцы гортани непроизвольно движутся в такт со звуками. Следовательно, плохие голоса певцов – «зажатые», хриплые, не поставленные – вредят и исполнителям, и слушателям. Американский врач отоларинголог Ю.Батц, обследуя рок-певцов, выяснил, что все они страдают заболеваниями не только голосовых связок из-за неправильного пользования ими, но и желудка, почек, печени. Эти факты легли в основу нового метода тренировки организма, названного физвокализом. Суть его в том, что разработаны специальные упражнения, которые с помощью пения и речи включают в работу целый комплекс мышц тела, при этом правильные музыкальные звуки за счет резонанса способствуют нормализации действия органов. Этот метод я порекомендовала бы  учителям, 70% которых страдают от повышенной голосовой нагрузки.

В некоторых странах практикуют лечение внутренних органов музыкой. В Китае, например, вовсю выпускаются специальные музыкальные альбомы с неожиданными для нас названиями: «Пищеварение», «Бессонница», «Мигрень». Есть также и «Печень», «Легкие», «Сердце» и др. Китайцы «принимают» эти музыкальные произведения, как таблетки или  лекарственные травы. А в Индии даже открылся специальный центр по подготовке врачей – музыкотерапевтов.    

3. Колокольный  звон используют  для лечения депрессии и обеззараживания болезнетворных микробов и вирусов.

    Музыкальные звуки способны воздействовать на функции дыхания, пищеварения, на работу эндокринных желез. Сущность этого явления очень сложна, но как бы то ни было, это свойство используют уже на практике: например, в одном из психоневрологических диспансеров Санкт-Петербурга наряду с обычными методами лечения  применяют и своеобразную музыкальную терапию. Больных лечат колокольным звоном. Давно известно, что звук набатного колокола вызывает у слушателя чувство тревоги, звучание колокола-благовеста умиротворяет, настраивает на радость, а особый праздничный, торжественный и веселый звон, который называют малиновым,  помогает излечить депрессию.

Группа исследователей под руководством кандидата биологических наук Ф. Шипунова установила, что колокола работают как генераторы энергии в ультразвуковом диапазоне; их излучения разрушают болезнетворные среды (8,52). В частности, колокольный звон обезвреживает вирусы гриппа, желтухи; его не выдерживает молекулярная структура болезнетворных микробов. От звона колокола довольно быстро гибнет тифозная палочка. Если в комнате поставить даже маленький колокол, то при его звучании в живых клетках свертывается белок. Ученые установили также, что каждый вирус обеззараживается «своим» звуком, т.е. звуком определенной частоты. Так что недаром наши предки во время эпидемий били в колокола, дающие звуки определенного тембра и частоты, и так долго, пока не сгинет напасть.

4) Создается музыкальная терапия для детей.

Исследования показали, что еще не родившиеся малыши в возрасте после 38 недель не только слышат музыку, но и проявляют свои эмоции: спокойные лирические мелодии заставляют их «грустить», а заводные – «радоваться». В Великобритании специалисты Ноттингемского университета создают музыкальную терапию, которая поможет малышам появляться на свет крепкими и здоровыми, а также станет бороться с некоторыми наследственными заболеваниями еще до рождения ребенка.

В Японии в конце 70-х провели эксперимент, в котором участвовало 120 кормящих матерей. Одни слушали классику, другие поп-музыку. В первой группе количество молока у мам увеличилось на 20%, а у поклонниц современных ритмов – уменьшилось в два раза.

4.  Биологическое действие ультразвука и применение его в медицине.

К ультразвуку люди совершенно глухи, а многие животные хорошо его слышат. Например, опытами доказано, что летучие мыши и дельфины для ориентирования в пространстве используют свои природные ультразвуковые устройства, заменяя ими зрение. Они непрерывно попискивают и чутко слушают эхо. По отраженному ультразвуку уверенно находят добычу и ориентируются в окружающем пространстве.

Впервые ультразвук был изучен русским физиком П.Н. Лебедевым в начале 20 века. Получают ультразвук при помощи пьезокристаллов (кристаллов кварца или титаната бария). Пьезокристалл под действием электрического поля изменяет свой объем: сжимается и разжимается, при этом излучает ультразвук.

   Открытие биологического действия ультразвука принадлежит французскому ученому, физику  П. Ланжевену. Дело в том, что французское правительство поручило известному ученому выяснить, можно ли с помощью ультразвуковых волн обнаруживать вражеские подводные лодки. Ученый проводил свои эксперименты в бассейне. Исследования считались секретными, и чтобы скрыть истинную цель исследований, в бассейн пустили рыбок, якобы для проверки изобретения «лучей смерти». Каково же было изумление авторов этой мистификации, когда рыбки, облучаемые ультразвуком, погибли, причем их внутренние органы оказались разрушенными!

Это послужило стимулом к проведению многочисленных исследований биологического действия ультразвука.

1) Прежде всего, выяснилось, что от действия ультразвуковых волн погибают многие микроорганизмы, что было очень важно для медицины. Ультразвук вызывает гибель некоторых болезнетворных микробов: тифозной, кишечной и туберкулезной палочек. Это свойство ультразвука используют для стерилизации хирургических инструментов, лекарственных веществ, воды.

2) Малоинтенсивное ультразвуковое излучение влияет на тканевые и внутриклеточные процессы в организме, на проницаемость стенок кровеносных сосудов, свойства и функции внутренних органов. Эти свойства ультразвука используют в лечебной практике. Ультразвуком лечат заболевания нервной системы и опорно-двигательного аппарата, стоматологические, урологические, гинекологические, офтальмологические и другие болезни. В этих случаях используют ультразвук мощностью около 1 Вт/см², а частота его может быть разная – от 800 до 3000 килогерц. Такой ультразвук называют высокочастотным. Ультразвук с частотой 20 – 30 килогерц используют в промышленных целях, его называют низкочастотным ультразвуком. Он оказывает угнетающее влияние: вызывает сонливость, слабость, снижение работоспособности. Поэтому использование низкочастотного ультразвука возможно лишь с учетом гигиенического нормирования и применением средств защиты: спецодежды, защитного экрана.

3) Ультразвук дает равномерное и глубинное прогревание тканей, проникая вглубь их от 1 до 5-6 см. Это используют для массажа.

4) Под влиянием ультразвука повышается проницаемость кожи и слизистых оболочек и становится возможным введение в ткани лекарственных веществ. Этот метод лечения называют фонофорезом. В процессе лечения, особенно при первых процедурах, у людей с неустойчивой нервной системой иногда появляется ощущение усталости, сонливости, головокружения.

5) Успех имеет и ультразвуковая хирургия. С помощью специальных ультразвуковых инструментов «сваривают» кости, рассекают костные ткани, причем этот метод не дает осколков, ведут операции на плевре легких, бронхах и сосудах.

В последнее время ультразвук «пришел» в глазную хирургию.

6) Американские ученые из Пенсильванского ракового центра разработали сложную, но эффективную методику лечения рака печени с помощью ультразвука. Перед тем как провести операцию, врачи «замораживают» печень с помощью криогенного аппарата и «просвечивают» опухоль с помощью ультразвука. Опухоль под действием ультразвука разрушается. Эта методика основана на использовании дорогостоящего оборудования и предполагает высокую квалификацию персонала. Применяется лишь в нескольких госпиталях США.

7) Всем хорошо известно обследование больных с помощью УЗИ.

Ультразвук небольшой интенсивности  успешно применяется для диагностирования заболеваний сердца, почек, печени, обнаружения камней, опухолей  (даже в головном мозге). Причем этот  метод имеет значительное преимущество перед другими: он выявляет отклонения от нормы на более ранних стадиях. Так, если рентген обнаруживает опухоль, когда плотность ее отличается от плотности здоровой ткани в 1,5 – 2 раза и бывает уже неоперабельной, то ультразвук «чувствует» ее значительно раньше. Благодаря ультразвуковой эхограмме удается не только обнаружить расположение опухоли, но и получить изображение ее внутреннего строения.

Можно выделить две разновидности УЗИ: ультразвуковая локация и ультразвуковое просвечивание. Ультразвуковая локация основана на отражении ультразвука от имеющихся в больном органе уплотнений. Этот метод позволяет обнаружить расположение уплотнения, его форму, размеры и глубину расположения.

Ультразвуковое просвечивание основано на различном поглощении ультразвука разными тканями организма. При исследовании внутреннего органа на него направляют ультразвуковую волну определенной интенсивности и регистрируют интенсивность прошедшего сигнала датчиком, находящимся по другую сторону органа. По степени изменения интенсивности создается картина внутреннего строения исследуемого органа.

С 1955 года аппараты УЗИ используют для обследования беременных женщин. Методом ультразвукового исследования можно определить пол ребенка за несколько месяцев до его рождения и наблюдать за всеми стадиями развития ребенка.

За полвека ультразвук помог врачам сохранить тысячи материнских и детских жизней. Но в последнее время врачи возникли сомнения в абсолютной безопасности УЗИ для здоровья будущего ребенка. Норвежские ученые, например, считают, что отклонения в состоянии нервной системы у детей 8-9 лет именно связаны с ультразвуковым воздействием на них еще до появления на свет.

О неблагоприятном влиянии ультразвука на ребенка во время внутриутробного развития говорят результаты экспериментов академика Российской академии медицинских наук,  доктора биологических наук П.П. Гаряева. Они опубликованы в журнале «Здоровье» №5 за 1999 г. П.П. Гаряев исследовал сложные звуки, издаваемые молекулами ДНК. В них четко прослеживались определенные ритмы, повторяющиеся через равные промежутки времени. Эти ритмы, заданные ДНК, лежат в основе всех биологических связей, составляя нечто вроде «каркаса» жизни. Нарушение ритмов влечет за собой многие болезни. Гаряев воздействовал на ДНК ультразвуком в течение 10 секунд дозой примерно соответствующей УЗИ. После этого вместо четкого ритма он услышал унылую мелодию, нарушить которую не удалось никакими внешними условиями. Ультразвук словно на пластинку «записался» в ДНК.  П.П. Гаряевым выдвинута гипотеза о том, что ультразвуковые колебания навсегда запоминаются хромосомами будущего человека. Эти посторонние «шумы» вносят разлад в развитие организма, программируют предстоящие болезни.

Английский журнал «Ланцет» сообщает на своих страницах следующее: « 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 воздействию в материнской утробе. Такие данные могут быть вообще никогда не получены, поскольку специалисты в них не заинтересованы».

Сами же специалисты по ультразвуковой диагностике отмечают, что к концу рабочего дня, проведенного за ультразвуковым аппаратом, накатывает усталость, болит голова, ломит суставы. Картина очень похожа на ту, что наблюдается от воздействия ультразвука низкочастотного диапазона, который признан вредным для здоровья. И в то же время распространена точка зрения официальной медицины: УЗИ абсолютно безвредно для пациента. «Исследования УЗИ безвредны, не требуют подготовки и могут повторяться многократно» – читаю в «Популярной медицинской энциклопедии».

Так безвредна ли все-таки процедура УЗИ и лечение ультразвуком?

 На мой взгляд, люди имеют право знать  эту информацию. Ведь делая ультразвуковое «фото» своего еще не родившегося ребенка ничего не подозревающая мама может нанести ему непоправимый вред! Должны же быть какие–то санитарные нормы по мощности, по частоте применяемого ультразвука, по длительности его воздействия и по частоте применения. Эти нормы должны быть известны врачам и пациентам. А значит,  необходимы исследования специалистов в этой области.

Пока же ученые не прояснили вопрос о безопасности процедуры УЗИ, лучше проявить разумную осторожность, особенно будущим мамам.

1. Грозный инфразвук.

Источники инфразвука

В природе источником инфразвука являются землетрясения, ураганы, морские штормы, лесные пожары. Но подвергнуться воздействию инфразвука человек может и на предприятии, и на транспорте, и дома. Инфразвуковые волны возникают при работе компрессоров, турбин, дизельных двигателей, электровозов, кондиционирующих систем, вентиляторов и других крупногабаритных механизмов.

Действия инфразвука на человека.

1) Ученые считают, что главным виновником нервной усталости жителей крупных городов является инфразвук. Даже слабые инфразвуки оказывают существенное влияние, если действуют длительное время. Особенно опасно, когда инфразвук возникает при работе автомобильного или самолетного двигателя. Водитель или пилот из-за этого быстро устает, его охватывает беспокойство, и тут недалеко и до катастрофы!

2) То, что инфразвук вызывает нервно-психические расстройства у людей,  подтверждает эксперимент, который был проведен режиссером одного из театров еще в середине тридцатых годов. Чтобы усилить психологическое воздействие спектакля на зрителей, он обратился за помощью к известному физику Роберту Вуду. Физик предложил применить органную трубу очень больших размеров, чтобы она излучала не слышимый человеческим ухом инфразвук. Но как только труба заработала, всех охватила паника, и они бросились к выходу из театра. Им казалось, что началось землетрясение, и здание вот-вот рухнет.

Позднее, в 1970–х годах, подобные эксперименты проводились в Америке. На концертах рок-звезд для усиления звуковых эффектов применялись сверхмощные стереоусилители. Эффект был трагическим – рухнул потолок, многие зрители потеряли сознание. Паника была такой сильной, что вместе с полицейскими и спасателями пришлось вызывать психиатров.

3) Требует дальнейшего изучения  теория о том, что инфразвук при определенных условиях может быть убийцей людей.

   Многие исследователи Бермудского Треугольника констатируют, что не только в нем, но и в других подобных местах Мирового океана происходят одинаковые явления: с корабля внезапно исчезает экипаж и пассажиры; ни один из исчезнувших людей не найден; «нечто» поглощает людей в течение минуты. Во всех этих случаях можно обнаружить три закономерности. Во-первых, они происходили только в море. Во-вторых, почти всегда в ясную и сравнительно спокойную погоду. И, наконец, в-третьих, большинство случаев приходилось на зимнее (для этого полушария) время. Так в чем же причина страшных морских трагедий?

Еще в 1935 году академик В. В. Шулейкин предложил теорию возникновения инфразвуковых  колебаний в океане (21, 432). Он установил, что при скорости в 20 м/с мощность «голоса моря» может достигать трех ватт с каждого метра фронта волны. Сравнительно небольшой шторм генерирует инфразвук мощностью в десятки киловатт! Но академик В.В. Шулейкин полностью отвергал возможность отрицательного, и тем более,  смертельного воздействия инфразвукового излучения, возникающего при шторме, на человека. Основное излучение инфразвука идет приблизительно в диапазоне 6 Гц, что в принципе не является опасным. Но опыты показали новые факты биологической активности инфразвука. Причина этого явления в совпадении частот инфразвука и альфа-ритма головного мозга человека. В этом случае инфразвуки  могут вызвать у человека ощущение усталости, тоски, морской болезни, привести к потере зрения и даже смерти. Оказалось, что инфразвук частотой 7 Гц смертелен для человека, если попадает в соответствующую фазу. Поэтому, если в море генерируются мощные инфразвуковые колебания частотой в среднем 5 Гц, могут возникнуть условия, при которых частота «голоса моря» будет чуть отличаться от обычной. Тогда корабль может быть застигнут инфразвуковой волной в совершенно спокойном районе, а у экипажа возникнут признаки безумия, желание совершить самоубийство и другие непредсказуемые действия. Если же частота излучения составит 7 Гц, то смерть экипажа и пассажиров судна наступит от внезапной остановки сердца, и самое тщательное расследование не установит причину случившегося. При таком излучении возможен и механический резонанс судна, во время которого ломаются мачты и лопаются переборки, хотя метеосводки говорят об отсутствии в этом районе ветров и штормов. Эту теорию  подтверждают найденные суда – без людей или с мертвецами на борту.

 4) Использовать инфразвук на практике люди не научились. Хотя существовали предложения использовать его в военном деле, сделать инфразвуковое оружие, сеющее панику среди солдат противника. Но поскольку инфразвук проникает куда угодно, неясно, как будут спасаться свои солдаты от этой грозной «музыки».

III. Заключение

   1) Изученный мной материал убедительно доказывает, что звук слышимый, ультразвук и инфразвук оказывают серьезное влияние на живые организмы, в том числе и на человека.

Негативное влияние оказывает громкий шум,  низкочастотный ультразвук и инфразвук.

Последствия их воздействия: ухудшение или потеря слуха,  шумовая болезнь, угнетенное состояние, расстройства психики.  На предприятии, где не соблюдаются нормы по шуму, это приводит к ухудшению производительности труда, увеличению заболеваемости.

Подвергнуться этому влиянию человек может дома, на предприятии, на транспорте, на шумных улицах городов.

    Звук и ультразвук нашли применение в медицине: для укрепления здоровья людей, постановки диагноза, в терапии и хирургии, для обеззараживания медицинских материалов.

  2) Сравнила описанные в литературе действия низкочастотного и высокочастотного ультразвука, и  пришла к мысли, что воздействие на людей высокочастотного ультразвука, используемого в процедуре УЗИ, плохо изучено. Должны быть проведены специальные исследования ученых, результаты этих исследований должны быть известны людям.

3)Я считаю, что в средствах массовой информации мало уделяется внимания проблеме шума и его последствий. В журнале «Здоровье», например, за последние 5 лет нет ни одной статьи, посвященной этой проблеме (кроме рекламы слуховых аппаратов).  Складывается впечатление, что,   проблемы больше нет. А кому как не медикам заниматься вопросами предупреждения нарушения слуха? Не потому ли не соблюдаются нормы по шуму в быту и на предприятиях, что людям о них не известно?  Не уделяет этой проблеме внимания и телевидение, щедро предоставляя время для рекламы разнообразной техники, не всегда отвечающей санитарным нормам по шуму.

4) Думаю, что должно проводиться экологическое просвещение и воспитание школьников через уроки по вопросам  влияния на человека звука, ультразвука и инфразвука. Сравнивая информацию о влиянии шума на организм человека и его последствиях,  помещенную в старых и новых учебниках биологии, пришла к выводу, что эта проблема преднамеренно замалчивается и здесь. В угоду чему?

5) Собранный мной материал может быть использован для экологического просвещения школьников на уроках физики и биологии.

IV. Библиографический список

1. Антонян Р.Г. Человечество постепенно глохнет. / ж.  Здоровье.- 1998.- №8. С. 60-61
2. Бутенко О. Музыкотерапия / ж. Народный лекарь. -2001. -№ 5. С.10
3. Воронежская М. Четыре способа борьбы с шумными соседями / г. Секреты моего дома. -2007. -№ 2. С.5  
4. Гл.ред. Б.В. Петровский Популярная медицинская энциклопедия.- М.: «Советская Энциклопедия», 1979. 704 с.
5. Дмитриева М. Полцарства за минуту тишины / ж. Здоровье. – 2000. - № 2. С. 71 – 72
6. Жарких А. Шумовой ад.  / ж Здоровье. - 1998.-№9. С. 114 -115
7. Игнатова Т, Ананьев С. Музыка против наследственных болезней / ж. Здоровье. – 2000. - № 6 С. 5
8. Кравченко А.И., Певцова Е.А. Обществознание: Учебник для 7 класса. – М.: «ТИД «Русское слово – РС», 2003. -176 с.
9. Коршунова Н. Под прицелом ультразвука / ж. Здоровье. -  1999. - № 5. С. 66 - 68
10. Лифанова Н.В. Все о колоколах и колокольных  звонах. / ж  Физика в школе – 2002. - №3. С. 11, 46 – 53
11. Майоров А.Н. Физика. Школьный справочник. – Ярославль: «Академия развития», 1997. С. 8, 53
12. Новиков Ю.В. Охрана окружающей среды: Учебное пособие для учащихся техникумов. – М.: Высш. шк., 1987. С. 142 –149
13.  Перышкин А.В. Физика. 9 кл.: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2003. -  256 с.
14. Под ред. А.С. Батуева Биология. Человек: учебник для 9 кл. – М.: Просвещение, 1994. – с. 190 - 191
15. Под ред. О. Г .Хинн  Я познаю мир: Дет. энциклопедия: Физика. – М.: ТКО «АСТ», 1994. С. 301 – 347
16. Перышкин А.В. Физика. 9 кл.: Учебн. для общеобразоват. учеб. заведений. – М.: Дрофа, 2003. -  256 с.
17. Ракин А. Волны большие и маленькие.- М.: Детская литература, 1985. – С. 63
18. Роуэлл Г., Герберт С. Физика/ Пер. с англ. Под ред В.Г. Разумовского. – М.: Просвещение, 1994.  576 с.
19.  Савченко И. Формула комфорта / ж. Здоровье. –2000. - № 11. С. 78 – 79
20. Сонин Н.И., Сапин М.Р. Биология. Человек: Учебник для 8 кл. – М.: Дрофа, 2001. с.80 - 83
21. Харламова Т. Колоколами по депрессии / ж. Здоровье. – 2001. - № 11. С. 36 – 37
22. Черныш И.В. Чудеса природы. - М.: ООО «Издательство АСТ»; ООО «Издательство Астрель», 2000. – 432 с.
23. Цузмер А.М., Петришина О.Л. Биология. Человек и его здоровье: Учебник для 9 кл. М.: Просвещение, 1994. – с. 189 - 190
24.  Чечилова С. Потеря слуха заметнее слухового аппарата / ж. Здоровье. – 2003. - № 11. С. 81

Приложение №1

ШУМОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ УЛИЦ И МАГИСТРАЛЕЙ

Приложение №2

ШУМОВЫЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ ПРОМЫШЛЕННЫХ ПРЕДПРИЯТИЙ

Приложение №3

Музыкальные рецепты

Ученые, проводя многочисленные исследования и эксперименты, пришли к убеждению: некоторые мелодии действительно обладают сильным терапевтическим эффектом.

 От алкоголизма и курения излечивают «Аве Мария» Шуберта, «Лунная соната» Бетховена, «Лебедь» Сен-Санса, «Метель» Свиридова.

  Помогает снять стресс романтическая, создающая ощущение свободного пространства музыка Шуберта, Шумана, Чайковского, Листа.

  Чтобы избежать переутомления, слушайте «Утро» Грига, романс «Вечерний звон», «Времена года» Чайковского.

  Нормализует сон и работу мозга сюита «Пер Гюнт» Грига.

  Развитию умственных способностей у детей способствует музыка Моцарта.

  Творческий подъем стимулируют «Марш» из кинофильма «Цирк» Дунаевского, «Болеро» Равеля, «Танец с саблями» Хачатуряна.

  В качестве лекарства от мигрени японские врачи предлагают «Весеннюю песню» Мендельсона, «Юморески» Дворжака, а также изрядную дозу Джорджа Гершвина («Американец в Париже»).

  Язва желудка заживает при прослушивании «Вальса цветов».

  Артериальное давление и сердечную деятельность нормализует «Свадебный марш» Мендельсона.

  При гастрите поможет «Соната №7» Бетховена.

   Шелест листвы, шум дождя, музыка, голоса – трудно представить себе жизнь, лишенную звуков. Значительную часть информации о мире человек получает благодаря уху. Шум естественной окружающей среды является таким же нормальным и необходимым фактором, как солнечный свет, вода, земное магнитное поле и т.п. Заметное увеличение или уменьшение этого фона отрицательно сказывается как на деятельности организма, так и на его развитии.  Человеческому уху доступна лишь небольшая часть  колебаний, существующих в природе. «Официально» к слышимому звуку причислены механические колебания с частотой от 16 до 20000 герц. Звуки с частотой ниже 16 герц – это инфразвуки, а те, у которых частота выше 20000 герц,  называют ультразвуками.

   Цель данной работы: изучение негативного влияния слышимого звука, ультразвука и инфразвука на живые организмы, изучение последствий этого влияния и возможностей использования звуков в медицине.

   Эти вопросы сейчас становятся актуальными по той причине, что в нашу жизнь все больше входит техника, а с ней шумовое загрязнение, на которое мы не всегда обращаем должное внимание. А между тем в журнале «Здоровье»  №11 за 2003 год приводятся сведения: « Сегодня на планете около 500 миллионов людей с нарушениями слуха, и медики предполагают, что к 2015 году их количество удвоится». Эти слова подтверждают, что необходимо хорошо знать, какое влияние оказывают на нас звуки, чтобы учитывать это в своей жизни.

   Работа носит теоретический характер. Она  является результатом  изучения публикаций  в научно-популярном журнале «Здоровье» (за последние 10 лет),  в журнале «Физика в школе», литературы  по охране окружающей среды, научно-популярной литературы и школьных учебников физики и биологии.

О негативном влиянии звука известно давно, поэтому установлены санитарные нормы

 по шуму в жилых домах и на предприятии, но по данным медицинской статистики эти нормы не выполняются. К каким последствиям это приводит?

    По-моему мнению, наиболее сильное негативное оказывает звук следующего происхождения:

А)  производственные шумы;

Б) шум транспорта;    

В)  бытовой шум;

Г) чрезмерно громкая музыка;

Д) звуковой удар при полете самолетов со сверхзвуковой скоростью.

Воздействие шума не проходит для организма бесследно; подобно яду, накапливаются в организме его последствия.

    А) Длительное воздействие громкого шума на человека на предприятии ведет к снижению производительности труда на 10-60%;

    Б) По данным медицинской статистики 5-6% всех заболеваний «привязываются» к человеку из-за шума;

В) На 25% повышается общая заболеваемость рабочих шумных цехов;

     Г) Последствие постоянного шума – шумовая болезнь, основные симптомы которой – бессонница, раздражительность, головная боль, нервное напряжение.

     Д) Развивается тягоухость, которую называют шумовой травмой.

     Е) Прослушивание чрезмерно долгой музыки вызывает повреждение органов слуха,

глухоту, стрессовое состояние.

     Ж) Длительное прослушивание афро- американской  музыки у белых людей приводит к ритмическому токсикозу.

    Использование звука для укрепления здоровья.

   Благоприятное воздействие правильно подобранных мелодий используют в кабинетах релаксации на предприятиях, при санаторном лечении людей для нормализации ритма дыхания, пульса, артериального давления, температуры, снятия мышечного напряжения.

1)Музыка против всех болезней

Так, известному актеру Жерару Депардье удалось при помощи музыки избавиться от заикания, улучшить  память и снять нервное напряжение. Этот метод используют сейчас в кабинетах релаксации на предприятиях для нормализации ритма дыхания, пульса, артериального давления, снятия мышечного напряжения.

2)Метод физвокализа, т.е. специальные упражнения по пению и речи, используют для лечения внутренних органов, восстановления функций дыхания , пищеварения и работы эндокринных желез.

  3)Колокольный  звон используют  для лечения депрессии и обеззараживания болезнетворных микробов и вирусов.

 4)   Разрабатывается метод лечения наследственных заболеваний с помощью музыки у еще неродивщихся  детей  в возрасте после 38 недель.

Биологическое действие ультразвука и применение его в медицине.

Различают низкочастотный(20-30) и высокочастотный (800-3000) ультразвук. Высокочастотный звук используют в медицине. Сначала его применяли для стерилизации хирургических инструментов, лекарственных веществ, воды, т.к. ультразвук убивает болезнетворные микробы.

Сейчас применяют в лечебной практике:

1) Ультразвук дает равномерное и глубинное прогревание тканей, проникая вглубь их от 1 до 5-6 см. Это используют для массажа.

2)  для введения в ткань лекарственных веществ (метод фонофереза) в связи с тем, что под воздействием ультразвука повышается проницаемость кожи и слизистых оболочек;

3) в хирургии;

4) для лечения рака печени, под воздействием ультразвука опухоль разрушается;

5) для диагностирования заболеваний сердца, почек, печени, обнаружения камней, опухолей (даже в головном мозге);

6) для обследования беременных женщин (УЗИ).

Внимательно изучая литературу по вопросу влияния ультразвука на человека, я обнаружила, что воздействие это не так уж безобидно. Академик Российской академии медицинских наук,  доктора биологических наук П.П. Гаряев воздействовал на ДНК ультразвуком в течение 10 секунд дозой примерно соответствующей УЗИ,  пришел к выводу , что ультразвуковые колебания  воздействуют на хромосомы ,  навсегда запоминаются ими, вносят разлад в развитие организма , программируют предстоящие болезни. Английский журнал «Ланцет» сообщает « 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 воздействию в материнской утробе». Специалисты по ультразвуковой диагностике отмечают, что к концу рабочего дня, проведенного за ультразвуковым аппаратом, накатывает усталость, болит голова, ломит суставы. Похожие явления наблюдаются во время лечения фоногенезом. Низкочастотный ультразвук, используемый в промышленных целях, вызывает так же угнетающее влияние: сонливость, слабость, снижение работоспособности. Поэтому использование его возможно лишь с учетом гигиенического нормирования и с применением средств защиты: спецодежды, защитного экрана. Почему же тогда УЗИ можно проводить бесконтрольно? Почему нет санитарных норм по мощности, по частоте ультразвука, по длительности и частоте применения процедуры УЗИ?

Инфразвук.

В природе источником инфразвука являются землетрясения, ураганы, морские штормы, лесные пожары. Но подвергнуться воздействию инфразвука человек может и на предприятии, и на транспорте, и дома. Инфразвуковые волны возникают при работе компрессоров, турбин, дизельных двигателей, электровозов, кондиционирующих систем, вентиляторов и других крупногабаритных механизмов. Действие инфразвука на человека носит только отрицательный характер и изучено достаточно плохо.

Заключение

1) Изученный мной материал убедительно доказывает, что слышимый звук, низкочастотный ультразвук и инфразвук оказывают серьезное влияние: от ухудшения слуха до расстройства психики.

  2) Действие высокочастотного ультразвука, используемого в процедуре УЗИ, плохо изучено. Должны быть проведены специальные исследования ученых, результаты этих исследований должны быть известны людям.

3)Я считаю, что в средствах массовой информации мало уделяется внимания проблеме шума и его последствий. В журнале «Здоровье», например, за последние 5 лет нет ни одной статьи, посвященной этой проблеме (кроме рекламы слуховых аппаратов).  Складывается впечатление, что,   проблемы больше нет. А кому как не медикам заниматься вопросами предупреждения нарушения слуха? Не потому ли не соблюдаются нормы по шуму в быту и на предприятиях, что людям о них не известно? Не потому ли такой прогноз к 2015 году о миллионе человек с нарушениями слуха, что люди не знают о последствиях негативного влияния звука?

4) Не уделяет этой проблеме внимания и телевидение, щедро предоставляя время для рекламы разнообразной техники, не всегда отвечающей санитарным нормам по шуму.

5) Думаю, что должно проводиться экологическое просвещение и воспитание школьников через уроки по вопросам  влияния на человека звука, ультразвука и инфразвука. Сравнивая информацию о влиянии шума на организм человека и его последствиях,  помещенную в старых и новых учебниках биологии, пришла к выводу, что эта проблема преднамеренно замалчивается и здесь. В угоду чему?

5) Собранный мной материал может быть использован для экологического просвещения школьников на уроках физики и биологии.