Wpływ hałasu na organizm człowieka

Tomasz Rak

Około 14 proc. Europejczyków jest narażonych na hałas (patrz rysunek). Dla porównania: liczba Polaków, którzy przebywają w otoczeniu hałasu przemysłowego to około 0,5 proc.

W średniowieczu stosowano karę „pod dzwonem”. Dźwięki bijącego dzwonu powoli zabijały skazańca. Ze starych dokumentów wynika, że człowiek wypowiedział walkę hałasowi jeszcze przed odkryciem energii pary czy elektryczności. Już w średniowieczu wytaczano procesy sądowe sprawcom hałasów w domach mieszkalnych. Pierwsze ustawodawstwo ograniczające hałas sięga XVI wieku. W Anglii do 1981 r. obowiązywał przepis pochodzący z początku XVII wieku, zabraniający mężom bicia swych żon między godziną 9 wieczorem a 6 rano, gdyż towarzyszący temu hałas mógł zaburzać spokój sąsiadom.

Przed 200 laty wydano w Rosji rozporządzenie mające na celu zmniejszenie hałasu w miastach. W miarę upływu czasu, wraz z rozwojem myśli ludzkiej, wprowadzono coraz to nowocześniejsze urządzenia w przemyśle i transporcie mechanicznym.

Dźwięki naturalne

Dźwięki naturalne nie wywierają na organizm szkodliwego wpływu. Wręcz przeciwnie, wytwarzane przez samą naturę działają raczej korzystnie. Są one równie potrzebne człowiekowi jak zieleń drzew czy błękit nieba. Pierwszym chyba krokiem w badaniach hałasów naturalnych była praca laboratorium akustycznego uniwersytetu moskiewskiego w 1965 r., określająca spektralny skład (badanie natężenia rozmaitych wahań i siły) dźwięków naturalnych. W ogłoszonych wynikach tej pracy podaje się fakt, że wszystkie sprawdzane dźwięki: szum liści topoli, lipy, lasu liściastego, dźwięki deszczu, przypływu morza i inne odgłosy przyrody mają mniej więcej podobną częstotliwość, odpowiadającą około 1000 drgań na sekundę.

Jest to właśnie strefa największej wrażliwości narządu słuchowego u człowieka (1000 drgań na sekundę), co tłumaczy przyjemne uczucie spokoju i równowagi towarzyszące przysłuchiwaniu się wspomnianym dźwiękom. W niektórych sanatoriach na Krymie zamiast środków nasennych stosuje się nagrania miarowych dźwięków natury – szumu deszczu i morskich fal. W ten sposób wywołuje się u chorych długotrwały i głęboki sen.

W szeregu krajów dokonywane są próby posługiwania się dźwiękiem jako środkiem znieczulającym, w Stanach Zjednoczonych trzech chirurgów stomatologów stosowało znieczulenie „dźwiękowe”. Choremu zakłada się w tym celu na głowę specjalny hełm zaopatrzony w słuchawki, do ręki zaś daje mu się niewielki aparacik z urządzeniem sterującym. Z początku chory słyszy muzykę, która od pierwszej chwili wpływa uspokajająco, znosząc napięcie nerwowe, zawsze towarzyszące wizycie u dentysty. W chwili poczucia bólu pacjent naciska rączkę aparatu sterującego, włączając magnetofon. W uszach zaczyna natychmiast rozbrzmiewać odgłos szumiącego wodospadu. W przypadku, gdy mimo to ból daje się we znaki, zwiększa się natężenie dźwięku, aż do chwili ustąpienie bólu.

Natura nie jest niema, nie jest jednak hałaśliwa. Nasza olbrzymia planeta, której wielkości nie można sobie nawet wzrokowo przedstawić, bez przerwy wiruje i pędzi z kolosalną szybkością, a dzieje się to w gruncie rzeczy bezgłośnie. Tysiące zjawisk przyrodniczych zachodzi w głębinach oceanów i mórz, w puszczach i lasach, i również w ciszy.

Powstaje pytanie: czyżby dla normalnych czynności życiowych i prawidłowego funkcjonowania organizmów, a szczególnie człowieka, potrzebne były, na równi z tlenem i pokarmem, określone warunki akustyczne?

Hałas stresorem środowiskowym

Po drugiej wojnie światowej poświęcono szczególną uwagę zagrożeniu narządu słuchu u pracujących w przemyśle. Po konferencjach naukowych opublikowano znaczną liczbę prac, wydano odpowiednie przepisy, nadając im formę aktów prawnych, ustanowiono dopuszczalne z punktu widzenia higieny przemysłowej normy hałasu i wibracji.

Do badań nad powodowanymi nadmiernym hałasem uszkodzeniami słuchu włączyli się fizycy, fizjolodzy i biolodzy. Wykorzystanie do prac badawczych nowoczesnej aparatury pomiarowej, nowoczesnych testów rozpoznawczo-różniczkowych, a także osiągnięć biochemii i mikroskopu elektronowego doprowadziło do pogłębienia naszych wiadomości, zarówno w dziedzinie wykrywania przyczyn, jak i leczenia chorób narządu słuchu.

Osoby starsze czy dzieci są szczególnie podatni na problemy koncentracji, zmęczenie, niepewność i brak pewności siebie, podrażnienie, nieporozumienia oraz na zmniejszenie zdolności do pracy. Epidemiologiczne badania laboratoryjne prowadzone na pracownikach narażonych na hałas, ludności mieszkającej w hałaśliwych obszarach wokół portów lotniczych, przemysłu i hałaśliwych ulic wskazują, że hałas może mieć zarówno tymczasowy, jak i stały wpływ na funkcje fizjologiczne u ludzi. Postuluje się, że hałas działa jak stresor środowiskowy.

Prof. Kaszczwskaja wykryła, że pod wpływem podrażnienia hałasem następuje zahamowanie układu syntetyzującego witaminę C (kwas askorbinowy) i w związku z tym jej niedobór w organizmie. Obniża się aktywność komórek korowych w mózgu i zaznaczają się wyraźne objawy ich zmęczenia. Według badań prowadzonych na uniwersytecie w Durham (Anglia), hałas powoduje powstawanie w korze mózgowej ogniska silnego pobudzenia. Zdaniem laryngologa badającego pacjentów, wysokie intensywne dźwięki są przyczyną zaburzeń w utlenowaniu i zdolnościach odtwórczych mózgu.

Prof. N. Pietrow w swoich badaniach próbował rozwijać teorię wieloprzyczynowości powstania nowotworu: „Proponuję rozpatrywanie raka i innych tzw. guzów prawdziwych jako reakcję dystroficzną ustroju na różne szkodliwe bodźce zewnętrzne lub wewnętrzne, poważnie naruszające skład i budowę tkanek i komórek oraz wpływające na nieprawidłowość zachodzącej w nich przemiany materii”. Jeśli bilans energetyczny hałasu okaże się wyższy od sił odpornościowych komórek lub grupy komórek, to taki bodziec podrażniający może zaburzyć skład i budowę komórek i tkanek, w wyniku czego zmieniają się zachodzące w nich procesy przemiany.

Doktor nauk biologicznych, prof. D. Nanonow pisze w swojej książce Dźwięki słyszalne jako bezpośredni czynnik drażniący protoplazmę komórkową , że hałas o natężeniu 120 dB i częstotliwości 3000 Hz wywołuje skurcz zwierzęcej tkanki mięśniowej, w wyniku czego wewnętrzna struktura protoplazmy włókien mięśniowych ulega uszkodzeniu. Dalsze badania wykazały, że w następstwie takich i jeszcze głębszych uszkodzeń, jeśli zachodzą one w całym organizmie, następują zaburzenia aktywności biochemicznych i innych procesów wewnątrzkomórkowych. Tego rodzaju zaburzenia są przyczyną nieprawidłowości w przebiegu prądów czynnościowych (bioprądów) i zmian mutacyjnych, co wywołuje choroby komórek.

Destrukcyjny wpływ hałasu

Jedną z najpoważniejszych konsekwencji działania hałasu jest senność. Sen uważa się za zasadniczą formę wypoczynku, w czasie którego następuje regeneracja sił organizmu. Sen ma zasadnicze znaczenie również dla ośrodkowego układu nerwowego, dla komórek kory mózgowej. Badania fizjologiczne wykazują, że zwierzęta znoszą znacznie gorzej brak snu niż pozbawienie pokarmu.

Prof. K. Bykow stwierdził doświadczalnie, że całkowity brak snu, nawet w ciągu 2-3 dni, wpływa znacznie na czynność ośrodkowego układu nerwowego. Ludzie dawno już zrozumieli bardzo ważną rolę snu dla odnowy sił fizycznych i psychicznych. Ludowe przysłowie powiada: Ranek jest mądrzejszy od wieczora.

Długotrwałe oddziaływanie hałasu na narząd słuchu powoduje zmiany patofizjologiczne, które dotyczą głównie procesu odbioru fal dźwiękowych w narządach słuchu. Komórki słuchowe (tzw. rzęsate) narządu Cortiego zachowują swoją funkcjonalność jedynie wtedy, gdy pobudzający je bodziec fizyczny nie przekracza fizjologicznego pod względem jakości natężenia oraz czasu działania.

Bodźce fizyczne zapoczątkowują łańcuch reakcji biochemicznych, bioelektrycznych i energetycznych, poprzez które energia drgań akustycznych zamienia się na energię impulsów nerwowych z jednoczesnym odwzorowaniem cech bodźca. Bodźce o dużym natężeniu, działające nieprzerwanie przez dłuższy czas lub działające okresowo z przerwami, powodują zmęczenie, wyczerpanie, a nawet całkowite zahamowanie aktywności komórek rzęsatych, a w dalszej kolejności ich zanik, co w konsekwencji powoduje uszkodzenie narządu Cortiego.

Pod wpływem hałasu rośnie napięcie nerwowe. Hałas jest jednym z czynników stresowych i działa na organizm człowieka poprzez uwalniane w organizmie substancje chemiczne. Jedną z nich jest adrenalina (hormon strachu, walki, ucieczki), która uwalnia glukozę z wątroby, umożliwia uwolnienie kwasów tłuszczowych z ich zapasów w tkance tłuszczowej, po to, by stanowiły źródło energii do pracy mięśni.

Ponieważ człowiek nie zawsze jest w ruchu, glukoza i kwasy tłuszczowe nie ulegają spaleniu w mięśniach. Niespalone metabolity zmieniają się w cholesterol, który odkłada się na ściankach naczyń krwionośnych. Stąd już tylko krok do nadciśnienia, zawału serca lub udaru mózgu. Lekarze już dawno stwierdzili korelację między zawałami serca a natężeniem hałasu.

Długotrwała i groźna ekspozycja na hałas może aktywować systemy autonomiczne i hormonalne prowadzące do tymczasowych zmian, takich jak podwyższone ciśnienie krwi, zwiększona częstość akcji serca i skurcz naczyń krwionośnych. Dochodzi do zmiany lepkości krwi, skład lipidów w płynie ustrojowym ulega zmianie. Przez wysoki poziom hałasu w organizmie człowieka równowaga elektrolitów Mg2+ i Ca2+ oraz poziom hormonów, tj. adrenaliny, noradrenaliny i kortyzolu zostają zachwiane. Badania laboratoryjne i kliniczne wskazują, że hałas może powodować znaczne pobudzenie lub hamowanie motoryki przewodu układu pokarmowego u ludzi. Zdrowotna kontrola hałasu udowodniła, że może być on czynnikiem ryzyka chorób układu krążenia.

Hałas przyspiesza i pogłębia zmęczenie, tłumi słyszalność mowy i akustycznych sygnałów ostrzegawczych, przytępia ostrość widzenia, bystrość obserwacji oraz wpływa na opóźnienie reakcji obronnych, zwiększając znacznie możliwość nieszczęśliwych wypadków. Badania lekarzy wykazały, że hałas jest jedną z przyczyn zakłócenia równowagi emocjonalnej. Hałas szkodzi naszemu zdrowiu tak samo, jak zanieczyszczone powietrze, tym bardziej, że zasięg uciążliwości hałasowej w środowisku miejskim ciągle się powiększa, więc poziom hałasu wzrasta.

Nie wszyscy są jednakowo wrażliwi na pohałasowe uszkodzenie słuchu. Istnieją czynniki predysponujące, zależne od genów, ogólnego stanu zdrowia, warunków środowiskowych. Niektórzy ludzie mają genetyczne predyspozycje do chorób związanych z hałasem. Najbardziej wrażliwi na działanie hałasu są ludzie starsi i małe dzieci. Szczególnie narażone są osoby, u których w rodzinie występuje niedosłuch, osoby długo przebywające w głośnym otoczeniu, aktualnie chore, leczone lekami potencjalnie uszkadzającymi słuch, cierpiące na stany zapalne uszu, szumy uszne, nadwrażliwość słuchową, wreszcie same mające niedosłuch, który w wyniku przebywania w hałasie może się pogłębić.

Tomasz Rak jest studentem kierunku Biotechnologia. Obecnie wykonuje inżynierską pracę dyplomową w Instytucie Fizyki Uniwersytetu Rzeszowskiego pod kierunkiem dr. hab. inż. Wojciecha Rdzanka, prof. URz.