Вредное воздействие инфразвука на человека

Государственное Образовательное Учреждение

Общеобразовательная Средняя школа №560

Выборгского района Санкт-Петербурга

Исследовательская работа по Физике

Влияние инфразвука на человека

Учащейся 10 класса

Волнухиной Анастасии

Руководитель:

Табачкова Марина Леонидовна

Санкт- Петербург

2015-2016

ОГЛАВЛЕНИЕ

Стр.

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

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

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

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

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

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

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

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

ВВЕДЕНИЕ

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

Актуальность: Рост числа видов деятельности человека, использующих инфразвуки.

Проблема: Влияние  инфразвуков на людей.

Цель: Изучить влияние инфразвуков на людей

Задача:

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

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

ГЛАВА ПЕРВАЯ

        Инфразвук всегда присутствует в природе. «Инфразвук - звуковые колебания, имеющие частоту ниже воспринимаемой человеческим ухом, то есть ниже 16 Гц»[3,130](наглядно показано на рис. 3) В настоящее время область его изучения простирается вниз примерно до 0,001 Гц. Основная особенность инфразвука, обусловленная его низкой частотой, - это малое поглощение. Вследствие малого поглощения и рассеяния инфразвук может распространяться на очень большие расстояния. Известно, что звуки извержения вулканов, атомных взрывов могут многократно обходить вокруг земного шара, сейсмические волны могут пересекать всю толщу Земли. По этим же причинам инфразвук почти невозможно изолировать, и все звукопоглощающие материалы теряют свою эффективность на инфразвуковых частотах.
        Инфразвуковые  колебания воздействуют на весь организм человека, вызывая резонансные явления как всего человеческого тела, так и отдельных его частей, внутренних органов и систем, вызывая  те или иные нарушения в организме. При этом у человека увеличивается общий расход энергии, так как под действием низкочастотных колебаний повышается среднемышечная напряженность. Поэтому можно полагать, что инфразвуковые колебания воспринимаются человеком как физическая нагрузка, которую можно сравнить с другими видами нагрузки, как, например, физическая работа, тепловая нагрузка и др. Инфразвук может вселить в человека такие чувства как тоска, панический страх, ощущение холода, беспокойство, дрожь в позвоночнике. Люди, подвергшиеся воздействию инфразвука, испытывают примерно те же ощущения, что и при посещении мест, где происходили встречи с призраками. Попадая в резонанс с биоритмами человека, инфразвук особо высокой интенсивности может вызвать мгновенную смерть.  

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

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

«вестебулярный аппарат 0.5-13 Гц

сокращения сердца 4-6 Гц

желудок 2-3 Гц

кишечник 2-4 Гц

почки 6-8 Гц

руки 2-5 Гц» (см. рис. 1)

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

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

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

легкие 0.3-0.5 Гц

мозг, печень 4-9 Гц

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

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

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

ГЛАВА ВТОРАЯ

Отрицательное влияние

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

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

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

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

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

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

        Примером случайного использования инфразвука может служить зафисксированный факт:

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

        А ночью на «Таймыр» обрушился жестокий шторм.

        Находившийся на борту будущий академик В. В. Шулейкин заинтересовался странным происшествием, попробовал найти связь между надувным шаром, болевыми ощущениями и штормом. И в конце концов после ряда экспериментов ему удалось все объяснить. Оказалось, что оболочка шара, надутая водородом, служила своеобразным резонатором, усиливавшим звуковые колебания частотой 6-12 Гц. Они-то и вызывали боль в ушах. Источником же столь низкой частоты бал шторм, бушевавший за сотни миль от «Таймыра». Это открытие позволило со временем создать прибор для  предсказания шторма (мы писали о нем в «ЮТ» № 7 за 1988 год), а главное привлекло внимание ученых. Исследования вскоре показали, что инфразвуковых колебаний в природе гораздо больше, чем слышемых звуков. Дует ветер- раскачивает деревья, гонит волны по морю, но при этом создает еще и сверхнизкие акустические колебания. Неуловимые малые землетрясения колеблют кору нашей планеты с частотой 0.1- 1 ГЦ и тоже создает инфразвуковой фон.»[1,8].

Положительное влияние

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

        Инфразвуковой пневмомассаж оказывает положительное воздействие на активацию обменных процессов в глазу, накопление РНК, улучшение гидродинамики глаза. «Инфразвуковой пневмомассаж изменяет структуру клеточной мембраны, повышает ее проницаемость для питательных веществ и лекарств без повреждения мембраны». «Доказана эффективность инфразвукового пневмомассажа при воспалительных заболеваниях, в частности при кератитах и язвах роговицы»[2,72].

        Также инфразвук используют для того, чтобы узнать пульс человека.

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

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

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

        Во время сложных хирургических операций эта аппаратура позволяет вести одновременное наблюдение за работой сердца, пульсом, дыханием и давлением крови у больного, чего обычными способами добиться очень трудно».[4]

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

        Глава III

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

        В начале исследования был проведен опрос. (Приложение I)

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

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

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

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

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

СПИСОК ИСТОЧНИКОВ И ЛИТЕРАТУРЫ

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

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

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

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

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

ПРИЛОЖЕНИЯ

рисунок 1

рисунок 2

рисунок 3

Приложение  I

Социологический опрос (в виде теста)

(Можно выбирать несколько ответов)

1. Какой стиль музыки ты предпочитаешь?

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

2. Какое количество времени ты посвящаешь прослушиванию музыки?

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

3. Как громко она звучит?

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

4. Что ты чувствуешь во время прослушивания музыки?

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

б) наслаждение;

в) ощущение вибрации тела, внутренних органов;

г) ощущение давления на барабанные перепонки .

5. Что ты чувствуешь после прослушивания музыки?

а) головокружение;

б) чувство тревоги и (или) страха;

в) усталость, слабость;

г) чувство радости, приподнятое настроение.

6. Как ты считаешь, чем вызвано твое состояние?

а) у меня какое-то заболевание;

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

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

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

Приложение II