Шумовое загрязнение биосферы

3.1.ВОЗДЕЙСТВИЕ ШУМА ВО ВРЕМЯ СНА

      Качество  сна является очень важной составляющей нормального функционирования индивида. Для человека сон - абсолютная жизненная необходимость. Через 60-80 часов лишения сна у человека возникает произвольно непреодолимое желание заснуть, и лишь интенсивные болевые раздражители могут продлить бодрствование, но при этом уже развиваются существенные нарушения психических функций, которые лишают человека самоконтроля и самосознания.

      Средняя продолжительность естественного  ночного сна у здорового человека молодого и среднего возраста составляет около 8 часов. В детском возрасте продолжительность сна больше.        В современной психологии сон и различные фазы сна обычно определяются и характеризуются через конкретные физиологические события, в частности паттерны биоэлектрической активности головного мозга, регистрируемые электроэнцефалографом, метаболические процессы, мышечный тонус, частоту сердцебиения и дыхания и, что важно, наличие или отсутствие быстрых движений глаз.

      Сон представляет собой деятельность, которую можно подразделить на типичные стадии (рис 3.1):

      Стадия I. ЭЭГ — исчезновение альфа - ритма, одиночные дельта- 1,5-3 Гц и тета - волны 4-7 Гц (период засыпания). Составляет 10% продолжительности сна.

      Стадия II. Амплитуда этих волн становится больше. Появляются сигма-ритм и К-комплекс. Составляет 53% продолжительности сна.

      Стадия III. Сон средней глубины. Много дельта- и тета - волн. Составляет 5%.

      Стадия IV. Дельта - волны 0,6-1 Гц; амплитуда становится больше (глубокий сон). Составляет 10% продолжительности сна.

      Стадия V. Так называемая стадия быстрого движения глаз и ЭЭГ - волны как в стадии I (стадия сновидений). Десинхронизация ЭЭГ - активности. Составляет 22% продолжительности сна.

      Большинство случаев нежелательного пробуждения человека во время отдыха приходится на пробуждения от звуковых раздражителей. Однако на различных стадиях развития сна интенсивность пробуждающих раздражителей должна быть различной для пробуждения от сна, в силу того, что глубина сна зависит от стадии, в которой находится спящий индивид.

      Мнения  большинства авторов согласуются  в том, что в стадии IV звуковые раздражения оказывают наименьшее пробуждающее воздействие.

      В стадии V действие звуковых раздражений  приводит к усилению сновидений. В  ситуации, когда беспокоят спящего на данной стадии, это приводит к прекращению сновидений. При повторении беспокойств организм отдыхающего обороняется повышением порогов пробуждения, следовательно, сны имеют важную функцию, которая должна выполняться и в условиях мешающего воздействия. Некоторые авторы отмечают, что стадия V особенно важна для запоминания и удержания информации в долговременной памяти. Это приводит к информационному освобождению мозга и потому к восстановлению психических функций.

      Стадии III и IV являются важными в основном для роста биологического организма. Сильные помехи в период глубокого сна могут привести к нарушению функций роста, а также к депрессивному состоянию личности.

Взаимодействие  недостатка сна у конкретного  индивида и пробуждающего действия звукового раздражения показывает, что пробуждающее действие звука становится больше настолько, насколько более выспавшимся является индивид. Поэтому на последних стадиях перед пробуждением рекомендуется больший покой [4].

      Естественный  сон протекает циклами, продолжительность которых, по разным данным, колеблется от 1,5 до 2 часов. В течение этого времени проходят все пять стадий цикла сна, каждый из которых имеет соответствующий порог пробуждения. Сон представляет собой абсолютную жизненную необходимость; потеря возможности удовлетворять потребность в сне в течение нескольких дней приводит к стрессу, происходит потеря сосредоточенности, изменяется зрительная способность человека, могут начаться галлюцинации и тремор рук, изменяется качество памяти и может быть выражена сбивчивость речи. Животные, лишенные сна в течение нескольких дней, начинают проявлять агрессивность и убивать друг друга; 

Рис. 3.1- Пять стадий (I, II, III, IV, V) цикла сна с соответствующими им порогами пробуждения в дБ (А)  

у людей  может развиться психопатия и  паранойя. Потеря фазы «быстрого сна» вследствие пробуждения, как у людей, так и у животных вызывает все  возрастающие поведенческие отклонения.

      Во  время сна кровоснабжение и энергетика головного мозга не уменьшаются. «Медленный» сон считают более древним и предназначенным для восстановления соматических функций, в то время как «быстрый» сон — эволюционно более молодой, связанный с восстановлением мозгового метаболизма, переработкой информации, полученной в период бодрствования, закреплением ее в долговременной памяти, стимуляцией нервного роста и развития. Лишение человека парадоксального сна неблагоприятно отражается на его психическом состоянии.

      Большинство авторов отмечают, что сновидения чаще возникают на стадии «быстрого» сна. В. И. Шостак и С. А. Лытаев отмечают, что частота сновидений зависит от характера деятельности человека. 

Таблица 3.2- Зависимость частоты сновидений от характера деятельности, %  

      Длительное  воздействие шума во время сна  является одним из наиболее стрессогенных  факторов современного общества. Центральная  нервная система ведет обработку звуковой информации даже во сне. Так, если подвергнуть воздействию звука спящего человека, то показатели сердцебиения, кровяного давления и электроэнцефалограммы не адаптируются или почти не адаптируются, в противоположность состоянию бодрствования. Эпидемиологические исследования показывают, что ночное воздействие дорожного шума с уровнем 55 дБ (А) и более ведет к повышенным концентрациям стрессовых гормонов в крови, что вызывает негативные последствия для здоровья человека.

      Известно, что нервные клетки обладают способностью воспринимать, проводить и передавать нервные импульсы. Они синтезируют медиаторы, участвующие в их проведении (нейротрансмиттеры) ацетилхолин, катехоламины, индоламины, а также липиды, углеводы и белки. Воздействие нежелательного звука во время сна способствует повышению уровня катехола-минов в крови: кортизола, адреналина, норадреналина.

      При уровне шума (в 55 дБ (А) и выше) возникают  первичные вегетативные реакции — реакции, которые не подвластны волевому воздействию: сужение сосудов, повышение давления, пульса, уменьшение объема циркуляции крови, повышение уровня глюкозы, инсулина в крови, повышение выделения магния из клеток. Хроническое воздействие шума во время сна ведет к постоянно сниженному содержанию магния в клетках, вследствие чего снижается скорость всех реакций в организме.

      Дальнейший  разрушающий эффект проявляется  во влиянии шума на качество сна. Шум  увеличивает время, необходимое  для того, чтоб заснуть, ведет к  изменениям качества и продолжительности сна, что, в свою очередь, вызывает последующую усталость и снижение производительности труда. Длительное лишение сна ведет к ослаблению иммунной системы, увеличению восприимчивости к инфекционным заболеваниям [8].

 
■

      3.2. ВОЗДЕЙСТВИЕ АВИАЦИОННОГО ШУМА НА СОН

С. Хиг, Г. У. Эванс и М. Булигер (Hygge S., Evans G. W. & Bulliger M., 1998) исследовали длительное воздействие шума на физиологические реакции у детей 9-11 лет, испытывающих воздействие стресса. Исследование проводилось в городе, где строился аэропорт. Соответствующие измерения производились в три этапа в двух группах: контрольной - удаленной от аэропорта и экспериментальной — осуществляющей жизнедеятельность вблизи аэропорта. Группы были сформированы в соответствии с социально-экономическими условиями жизни. Данные были собраны как до введения в эксплуатацию аэропорта (за 6 месяцев до введения), так и после введения (после 6 месяцев его работы), третье измерение было сделано еще через 12 месяцев.

      У детей измеряли уровень кровяного  давления в комфортабельном грузовике, припаркованном возле школы, в течение двух дней по 6 раз за 1 день, брали среднее значение. Также собирали утренний и вечерний анализы мочи. В дополнение к этому дети заполняли анкету по качеству жизни, зависимому от здоровья.

      Исследовали содержание в моче катехоламинов - нейрогормонов: эпинефринаадреналина (adrenalin) и норадреналина (noradrenalin), эпинефрина, а также кортизола (Cortisol).

      Адреналин - важнейший гормон, вырабатываемый мозговым веществом надпочечников. Он выбрасывается в кровь при «испуге, бегстве или в сражении», давая человеку возможность приспособиться к сложившейся ситуации и оказывая влияние на кровообращение, мышечную систему и обмен веществ в его организме. Под действием этого гормона увеличиваются частота и сила сокращений сердечной мышцы, а также частота и глубина дыхания, повышается скорость протекания обменных процессов, улучшается работоспособность мышц, мышечная усталость наступает значительно позднее. Одновременно снабжение кровью мочевых органов и желудочно-кишечного тракта уменьшается, их мышцы расслабляются, а сфинктеры, наоборот, сокращаются. Инъекции адреналина хорошо помогают при лечении бронхиальной астмы, так как при этом происходит расслабление мускулатуры бронхов. Адреналин применяется при хирургических вмешательствах или впрыскивается через эндоскоп для уменьшения кровопотери, поскольку под действием этого вещества происходит сужение кровеносных сосудов, расположенных в коже и слизистых оболочках. Адреналин входит в состав ряда растворов, применяющихся для длительной местной анестезии, особенно в стоматологии.

      Норадреналин  — гормон, тесно связанный с  адреналином и обладающий сходным с ним действием; секретируется мозговым веществом надпочечников и выделяется симпатическими нервными окончаниями в качестве нейромедиатора. Этот гормон вызывает сужение мелких кровеносных сосудов, благодаря чему в организме повышается кровяное давление; благодаря его действию усиливается кровоток через коронарные артерии, ускоряется и усиливается частота сердечных сокращений; увеличиваются частота и глубина дыхательных движений, усиливается вентиляция легких, расширяются бронхи, а также расслабляются гладкие мышцы кишечника и ослабляется моторика, кроме того, усиливаются гликогенолиз и липолиз.

      Результаты: кровяное давление испытуемых показало статистически достоверное приращение, так же как и значимое приращение количества нейрогормонов в моче изменилось уже через 6 месяцев (табл. 6).

Длительное  воздействие авиационного шума усиливает  физиологический стресс, повышает уровень кровяного давления в спокойном состоянии и уровень эпинефрина и норэпинефрина во время сна ночью у детей 9— 11 лет. 

Таблица 3.3 Психофизиологические индикаторы стресса для контрольной и экспериментальной групп