Шумовое загрязнение биосферы (стр. 3 из 8)
2.3.САНИТАРНЫЕ НОРМЫ ПО ДОПУСТИМЫМ УРОВНЯМ ШУМА
Для того чтобы мог быть учтен правовой компонент защиты граждан от шумового воздействия, были разработаны международные санитарные нормы для различного рода деятельности человека на производстве, в учреждениях больничного и санаторного типа, детских учебных учреждений и жилых помещений .В соответствии с этими нормами шум, создаваемый различными источниками звука, не должен превышать допустимых уровней ( 2.1 прил. 3) [8]
2.4.МЕХАНИЗМЫ СЛУХОВОЙ РЕЦЕПЦИИ. СЛУХОВАЯ СИСТЕМА, НЕРВНЫЕ ПУТИ И ЦЕНТРЫ
Система слуха функционирует в диапазоне 16—20 000 Гц, хотя верхний предел чувствительности с возрастом может снизиться до 12 000 Гц.
Слуховая система (слуховой анализатор) воспринимает и анализирует звуковые волны. Слуховая система имеет периферический и центральный отделы.
Орган слуха состоит из наружного, среднего и внутреннего уха и является периферическим отделом слуховой системы.
Наружное ухо (ушная раковина, наружный слуховой проход и внешняя сторона барабанной перепонки) обеспечивает направленный прием звуковых волн. В ушную раковину поступает лишь незначительная часть энергии акустического поля. Средняя длина канала наружного уха взрослого человека, измеренная по центральной оси, составляет 26 мм. Площадь поперечного сечения слухового прохода в медиальной части постепенно уменьшается до 0. Наружное ухо человека является сравнительно плохим концентратором и передатчиком энергии на частотах ниже первого резонанса, но на более высоких частотах его характеристики приближаются к теоретически возможному пределу. Основная функция наружного уха состоит в обеспечении направленного приема звуковых волн. Наружное ухо также защищает барабанную перепонку от механических и температурных воздействий (рис 2.1) [9].
Рис. 2.1- Схематическое изображение периферического отдела органа слуха .
1 — ушная раковина; 2 — наружный слуховой проход; 3, 4, 5 — слуховые косточки, соответственно стремечко, наковаленка и молоточек; 6 — наружное ухо; 7 — среднее ухо; 8 — внутреннее ухо; 9 — вестибулярный аппарат; 10 — слуховой нерв; 11 — улитка; 12 — круглое окно; 13 — овальное окно; 14 — барабанная перепонка
Среднее ухо. К системе среднего уха человека относятся барабанная перепонка и три миниатюрные косточки — молоточек, наковальня и стремечко. Барабанная перепонка через систему слуховых косточек передает колебания в среднее ухо. При этом приходят в движение молоточек, наковальня и, наконец, стремечко, основание которого укреплено в овальном окне улитки и приводит к колебаниям жидкости системы внутреннего уха. Амплитудно-частотная характеристика среднего уха имеет характеристику фильтра низких частот. Входное сопротивление улитки уменьшается в 29 раз, и вследствие этого улучшаются условия передачи энергии акустических сигналов во внутреннее ухо.
Внутреннее ухо. Представляет собой сложный лабиринт соединенных друг с другом каналов, расположенных в височной кости и заполненных жидкостью. Часть костного лабиринта вместе с разделяющими мембранами и рецепторными клетками относится к воспринимающему отделу вестибулярной системы; один из каналов, имеющий спиралевидную форму (улитка), — к слуховой системе. У человека костный канал улитки составляет около 35 мм (2,5 завитка). Внутри улитки по всей ее длине проходят две мембраны — основная и рейснерова, разделяющие улитку на три части, или лестницы: вестибулярная и барабанная заполнены перилимфой (со свойствами, близкими к свойствам плазмы крови), а средняя лестница— эндолимфой. Химический состав эндолимфы значительно отличается от состава перилимфы в 100 раз большей концентрацией ионов калия и в 10 раз меньшей концентрацией ионов натрия. Главное назначение системы внутреннего уха - первичный анализ сигналов, преобразование колебаний стремечка в форму многоканального описания в виде импульсации волокон слухового нерва. Сравнительно-морфологический анализ показал, что строение системы внутреннего уха имеет значительное сходство у млекопитающих, образ жизни которых не связан с ультразвуковой коммуникацией. В средней лестнице на основной мембране находится рецепторный аппарат — орган Корти, заключенный внутри костной стенки улитки. Рецепторами, воспринимающими колебания и передающими информацию в центральный отдел слуховой системы, являются волосковые клетки. Рецепторный аппарат представлен двумя группами рецепторных клеток: внутренних и наружных волосковых клеток. Внутренние и наружные волосковые клетки, вытянутые вдоль улитки, имеют существенно различающуюся синаптическую организацию. Около 90—95% афферентных волокон, представляющих собой дендриты клеток биополярных нейронов спирального ганглия, образуют синаптические контакты с внутренними волосковыми клетками, и 5—7% афферентных волокон связаны с наружными волосковыми клетками. Волокна основной мембраны улитки внутреннего уха настроены на колебания различных звуковых частот. При восприятии звуков происходит преобразование акустических сигналов в электрические потенциалы нервной системы.
Информация о звуковом потоке от рецепторов слуха по аксонам нервных клеток спирального ганглия передается в слуховой центр продолговатого мозга - кохлеарные ядра в форме коротких электрических импульсов [4].
Путь электрических импульсов от периферического чувствующего рецептора к слуховой коре больших полушарий содержит 3—5 уровней переключения (переключательных станций) и не менее 3 перекрестов с одного полушария головного мозга на другое [4]. После переключения на клетках кохлеарных ядер электрические импульсы поступают к ядрам верхней оливы. В этом месте происходит первый перекрест слуховых путей: меньшая часть волокон остается в пределах полушария, на стороне которого расположен периферический слуховой рецептор, а большая часть идет в противоположное полушарие головного мозга. В области основания мозга, где располагается данный перекрест, имеется еще одна группа ядер — ядра трапецевидного тела, где также осуществляется частичное переключение волокон клеток кохлеарных ядер. Небольшая часть этих волокон направляется, не переключаясь, в средний мозг, заканчиваясь на клетках нижних холмов. Сюда же приходит значительная часть перекрещенных и неперекрещенных волокон из ядер верхней оливы. Часть последних дополнительно переключается в группе мелких ядер, расположенной по ходу пучка проводящих волокон, называемых волокнами боковой петли.
Большее количество волокон от клеток кохлеарных ядер переключается на клетках нижних холмов, после чего волокна следующего порядка либо переходят в противоположное полушарие (второй перекрест), либо идут непосредственно к ближайшим подкорковым слуховым центрам — медиальным коленчатым телам. Считается, что только очень небольшая часть волокон проходит мимо нижних холмов, не переключаясь в них, и заканчивается прямо в медиальном коленчатом теле.
Практически все волокна, идущие от нижележащих слуховых центров, переключаются в медиальном коленчатом теле, отростки нейронов которого идут к слуховым зонам коры данного полушария головного мозга. Следующий, третий перекрест волокон осуществляется уже на корковом уровне. Здесь часть волокон в составе мозолистого тела, объединяющего полушария мозга, идет на противоположную сторону в первичную проекционную зону коры.
Кроме прямых связей, имеются контакты и с другими отделами мозга: связи кохлеарных ядер и ядер трапециевидного тела с двигательными ядрами слухового и троичного нервов. От тел клеток этих черепно-мозговых нервов отходят отростки, иннервирующие мышцы среднего уха. Известны связи кохлеарных ядер, боковой петли с ретикулярной формацией ствола мозга -мощной активирующей системой. Значительная часть волокон идет от среднего мозга в мозжечок и в спинной мозг, а также к различным двигательным ядрам. Особый интерес представляют ядра, связанные с управлением сложной координированной активностью звукопроизводящего аппарата - мышц гортани, языка, жевательных и мимических мышц. Представляют интерес также связи слуховых центров с эмоциогенными зонами мозга, раздражение которых вызывает эмоциональные реакции (веселость, страх и т. д.) или обусловливает изменение настроения (подавленность, приподнятость и т. д.). В переднем мозге слуховые связи необыкновенно широки. Такие взаимосвязи присутствуют и с моторной, и с лобной, и с ассоциативной, а также с височно-затылочной частями головного мозга.
И этот перечень связей, по которым слуховая информация поступает к различным отделам, не закончен, его можно было бы продолжить. Без преувеличения можно сказать, что звуковая информация поступает практически во все отделы мозга [4].
2.6.СПЕКТРАЛЬНАЯ ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЧЕЛОВЕЧЕСКОГО УХА
Слуховая система человека (слуховой анализатор) представляет собой совокупность механических, рецепторных и нервных структур, воспринимающих и анализирующих звуковые колебания.
С помощью слуховых ощущений человек овладевает речью, с помощью слуха контролируется и своя, и чужая речь, исправляется произношение. Слуховые ощущения делятся на ощущения музыкальных тонов, ощущения шумов и речевые. К музыкальным относятся звуки пения и большинства музыкальных инструментов. Примером шумов может служить звук мотора, шум летящего самолета, шум идущего поезда. Речь представляет собой сочетание музыкальных (гласные) и шумовых (согласные) [9].