Ультразвук вызывает у человека. Действие ультразвука на организм. Использование ультразвука в области медицины

Интенсивность ультразвука, применяемого для медицинской диагностики и физиотерапии, значительно ниже его интенсивности в промышленных установках. Но все же, дает ли ультразвук вред организму при проведении медицинских обследований? Дозы ультразвука, получаемые пациентами при диагностических исследованиях, практически не оказывают никакого действия на организм пациента, а терапевтические дозы дают лечебный эффект. Фокусированный и направленный ультразвук большой интенсивности вызывают локальное разрушение отдельных участков живой ткани. Такой ультразвук используется при хирургических вмешательствах.

С целью изучения действия и вреда ультразвука для организма были проведены многочисленные исследования на животных. Результаты этих исследований показали, что многоразовое действие ультразвука интенсивностью 1-3 Вт/см кв. вызывало нарушения в клетках нервной ткани, печени, почек и других органов. При интенсивности 5-10 Вт/см кв. патологические изменения появлялись также в мышечных волокнах и клетках крови, а увеличение дозы до 60 Вт/см кв. вызывало паралич у «озвученных» крыс. Вместе с тем было установлено, что дозы ультразвука менее 0,05 Вт/см кв. практически индифферентны для организма. Они не оказывают на него сколько-нибудь заметного воздействия.

В стандартной диагностической ультразвуковой аппаратуре используют ультразвук интенсивностью от 0,001 до 0,05 Вт/см кв., безопасной для организма. Кроме того, большинство диагностических медицинских аппаратов УЗИ работают в импульсном режиме; они генерируют ультразвук не все время исследования, а в течение всего лишь одной тысячной доли каждой секунды. Остальные 999 тысячных отводятся для приема эхосигналов и их анализа. Нетрудно подсчитать, что при получасовом эхокардиографическом исследовании суммарное «чистое» время ультразвукового облучения составит не более 2 с. Но и эта доза не попадает на одно место, так как датчик во время исследования передвигается из одной позиции в другую. Все это вместе гарантирует полную безопасность импульсной ультразвуковой диагностики для пациента.

При использовании диагностических ультразвуковых приборов, которые работают не в импульсном режиме, а в непрерывном, организм получает несколько большую дозу ультразвука. Но так как интенсивность ультразвукового облучения в них не превышает 0,015 Вт/см кв., эта доза также безопасна для здоровья обследованных лиц.

В кардиологии на сегодняшний день уже проведено огромное количество ультразвуковых диагностических исследований, однако нигде - ни в нашей стране, ни за рубежом - ни разу не упоминалось о неблагоприятных последствиях, связанных с использованием ультразвука для диагностики. Согласно последним сообщениям, ультразвук в некоторых случаях может оказаться даже целебным для сердца. Канадские ученые обнаружили, что после интенсивной физической нагрузки под воздействием ультразвука быстрее нормализуется ритм сердечной деятельности как у больных, так и у здоровых. Исследователи объясняют этот факт тем, что ультразвуковые колебания массируют оболочки и внутренние перегородки волокон сердечной мышцы. При этом усиливается транспорт кислорода и ионов кальция в клетки миокарда, что благоприятствует нормализации сердечного ритма.

Вопрос о вреде ультразвука особенно волновал акушеров, поскольку даже небольшое вредное воздействие на плод может иметь весьма опасные последствия. Результаты экспериментов с многократным облучением беременных животных (крыс, мышей) диагностическими дозами ультразвука однозначны: озвучивание не оказывает вредного влияния ни на плод, ни на материнский организм.

Диагностическое УЗИ прочно вошло в акушерскую практику. Проведены наблюдения за сотнями детей, матери которых в различные периоды беременности подвергались ультразвуковому воздействию, проанализированы отдаленные результаты этого воздействия, но врачи не отметили каких-либо отклонений в ходе беременности, родов или развития детей, которые могли бы быть связаны с имевшим место диагностическим ультразвуковым обследованием.

В отношении доз, используемых при ультразвуковой физиотерапии, есть отдельные сообщения об увеличении числа аномалий развития у плодов в экспериментах на животных под влиянием длительного воздействия ультразвука интенсивностью 0,125-0,50 Вт/см кв. Поэтому во время беременности не рекомендуется назначать ультразвуковые лечебные процедуры.

При ультразвуковой терапии обычно используют ультразвук относительно безопасной интенсивности - от 0,05 до 0,8 Вт/см кв. Большие мощности - от 0,8 до 1,2 Вт/см кв. применяют очень редко. Время лечебного озвучивания не превышает 10-15 минут. На курс лечения назначают от 6 до 14 процедур, проводимых ежедневно или через день. Повторный курс назначают не раньше чем через два месяца после окончания предыдущего. Мощность физиотерапевтических ультразвуковых аппаратов ежемесячно проверяют при помощи специальных эталонных приборов (измерителей мощности ультразвука). Многочисленные экспериментальные исследования и клинические наблюдения убеждают в том, что при соблюдении методики и режима, дозы и времени облучения ультразвуковая физиотерапия не дает никаких осложнений.

В хирургии применяют разрушающее ультразвуковое воздействие. Но и хирургический ультразвук нельзя назвать опасным, поскольку его разрушающее действие кратковременно и строго локализовано, а окружающие ткани остаются неповрежденными. Если добавить еще такие достоинства применения «ультразвукового скальпеля», как малая болезненность, хорошая остановка капиллярного кровотечения, быстрое заживление операционной раны, то становится ясно, почему ультразвук, наряду с лазером, с успехом используют при операциях пластики лица, в глазной хирургии, при операциях на мозге, пересечении дополнительных проводящих путей сердца и многих других сложных хирургических вмешательствах.

Все мы знаем - сердце работает ритмично. Даже кратковременные нарушения сердечного ритма - «перебои», «сердцебиение»- являются признаком серьезного неблагополучия в организме. Основной рабочий механизм, ведающий и ритмом, и упорядоченностью сокращений сердечной мышцы, заложен в ней самой. Это так называемая проводящая система сердца, действующая на основе рефлекторного принципа. Она состоит из атипичной мышечной ткани, нервных клеток и волокон. При изменениях проводящей системы сердца развиваются нарушения сердечного ритма. Сердечный ритм может в одних случаях резко замедляться, (брадикардия), в других - чрезмерно ускоряться (тахикардия), а иногда может наступать его полная дезорганизация. В некоторых случаях «виновниками» тахикардии могут быть дополнительные проводящие пути, оставшиеся в сердце в результате аномалии развития. Для их прерывания разработано несколько типов операций. Израильскими хирургами из трансплантологии и искусственных органов при операциях деструкции (разрушения) дополнительных проводящих путей был использован ультразвук. После операции, произведенной при помощи ультразвукового деструктора, у больных устанавливался нормальный синусовый ритм.

Актуальным вопросом по сей день является: вреден ли ультразвук для человека. Однако проще доказать его пользу и жизненную необходимость. Диагностику и обследование внутренних органов в настоящее время практически нельзя представить без ультразвукового исследования, или УЗИ. УЗИ намного эффективнее многих других обследований, потому что можно визуально оценить как состояние исследуемого органа, так и тканей, его окружающих, и близлежащих органов тоже.

Одной из разновидностей УЗИ является допплерография – исследование кровеносных сосудов и скорости кровотока. Данный метод позволяет выявить причины различных заболеваний: от урологических до неврологических.

Ультразвуковая диагностика необходима для обследования беременных женщин, благодаря УЗИ подтверждается наличие , узнается пол ребенка, размер плода, выявляются различные патологии. Современные высокоточные аппараты предоставляют возможность ультразвукового исследования в формате 3D и 4D. Таким образом можно увидеть малыша со всех сторон еще до его рождения, а также оценить кровоток в матке. С помощью этого метода можно получить первое ребенка и даже записать на DVD то, как малыш в утробе реагирует на голос мамы, на прикосновение к животу.

У УЗИ много преимуществ перед другими исследованиями. Это безболезненность, простота исследования, неинвазивность (т.е. для обследования не нужно проникновение в организм), в большинстве случаев, УЗИ не требует предварительной подготовки. Современная ультразвуковая аппаратура оборудована цветными принтерами, это позволяет отслеживать развитие болезней или эффективность лечения.

Из недостатков УЗИ можно выделить низкое разрешение изображения относительно МРТ, но в большинстве случаев этого качества достаточно, чтоб диагностировать тот или иной недуг, или его отсутствие.

Другие возможности ультразвука сейчас применяют в медицине и косметологии. Одним из видов физиотерапевтического лечения является ультразвуковая терапия. Ультразвук обладает выраженным противовоспалительным, обезболивающим, тонизирующим действием. Он стимулирует кровообращение, обеспечивая тем самым тканей. Наиболее часто ультразвуковую терапию применяют при заболеваниях ушей, носа, горла, эффективно лечатся гинекологические заболевания, роговица глаза, ультразвуком можно раздробить камни в почках или мочевом пузыре.

С помощью ультразвукового массажа можно от , активизировать лимфодренаж и клеточный обмен. В салонах красоты проводят ультразвуковые чистки лица и пилинги, они не только очищают поры от загрязнения, но и повышают упругость кожи. Контактом между УЗ-аппаратом и кожей служат проводниковые гели, лосьоны или масляные растворы.

Ультразвуковая диагностика используется во многих случаях. Обследование подобным способом позволяет получить результат без серьезных вмешательств в работу организма. Вреден ли ультразвук для человека?

Что такое ультразвук

Ультразвук представляет собой колебание звуковых волн, максимальный показатель — 20 кГц. Такое значение не различимо для слухового аппарата.

Ультразвук применяется в медицине. С его помощью проводятся обследования внутренних органов без какого-либо механического вмешательства. Изображение выводится на экран в черно-белом виде.

После расшифровки устанавливается диагноз. Обследование назначается при подозрении на воспалительные процессы внутри организма, подбирается подходящее лечение.

При правильном применении ультразвуковая диагностика не вредит здоровью. Однако многократные повторения процедуры, длительное и интенсивное воздействие неблагоприятно сказываются на организме.

Ультразвук используют не только для обследований в медицине. С его помощью производят очищение зубов от зубного камня.

Волны применяют в промышленности — для чистки предметов от разных примесей, для сварки, работы двигателей и турбин. В сельском хозяйстве ультразвук помогает избавиться от грызунов и насекомых.

Многие люди приобретают в дома устройства для увлажнения воздуха. Приборы также бывают ультразвуковыми и вызывают опасения у потребителей. Однако пострадать от увлажнителя воздуха достаточно сложно. Все устройства проходят тщательную проверку, доказано, что серьезного вреда организму они не наносят.

Ультразвук используют в косметологии для избавления от морщин на коже. Подобная подтяжка не требует хирургического вмешательства. Проводится трехуровневое фокусное ультразвуковое действие на мышцы лица. Обрабатывается сначала одна сторона, следом – другая. Длительность лифтинга Хайфу составляет шестьдесят минут в зависимости от состояния кожного покрова клиента. Результат становится заметен спустя пять месяцев.

Влияние ультразвука на организм

Какое влияние оказывает ультразвук на организм у взрослых и у детей, что происходит с внутренними органами при проведении процедуры? Правильно применение не оказывает негативного влияния на человека. Вред ультразвука зависит от разных показателей – мощность и частота. В каждом случае подбирают наиболее подходящие значения.

Длительное воздействие ультразвуковых волн нарушает работу органов, развивает воспалительные процессы, приводит к омертвению живых тканей.

Даже при однократном воздействие мощных волн возникают нарушения на клеточном уровне.

В отличие от , исследования с помощью ультразвука не приводит к накоплению вредных веществ в организме. Поэтому процедура разрешена у беременных женщин и детей.

Вреден ли ультразвук для персонала медицинского учреждения? Люди, работающие с аппаратом подобного исследования, должны быть внимательны и осторожны. Созданы средства для защиты от негативного воздействия аппарата, необходимо соблюдать правила работы с устройством.

Вред и польза ультразвука для человека

Насколько опасен ультразвук для здоровья? При стандартном обследовании не происходит накопление излучения в организме. При остановке работы прибора действие ультразвука прекращается.

Длительное и регулярное облучение негативно сказывается на состоянии здоровья. Люди, работающие с ультразвуком, подвержены частым заболеваниям. В первую очередь страдает центральная нервная система. При расстройствах в работе ЦНС диагностируются сбои разных жизненных процессов.

У персонала, связанного с ультразвуковыми приборами, наблюдаются симптомы негативного действия волн.

Симптомы:

Постоянная слабость, повышенная утомляемость;
Боли в голове;
Нервозность, агрессия;
Нарушение сна;
Повышенная чувствительность к звукам;
Бледность кожных покровов, в некоторых случаях покраснение;
Проблемы с памятью, нарушение концентрации;
Холодные конечности;
Потеря сознания;

У персонала возможны сбои в работе пищеварительной системы, почек, щитовидной и половых желез.

Нередко диагностируется вегето чувствительный либо вегетативный плеврит. Для данного состояния характерно наличие некоторых признаков.

Признаки:

Нарушение чувствительности рук;
Посинение верхнего слоя эпидермиса;
Повышенное шелушение кожи;
Отечность;

Не исключается развитие сердечных и сосудистых заболеваний. Возможно изменение показателей крови, понижение гемоглобина, недостаток минеральных веществ. Выделяют три стадии появления изменений в организме.

Стадии:

Начальная. Отмечаются незначительные изменения в работе нервной системы и внутренних органов.
Умеренная. Диэнцефальное нарушение нерезкой степени, симптомы проявляются более интенсивно.
Выраженная. На данном этапе хорошо заметны нарушения нервной системы.

Однако умеренное пользование ультразвуком обладает полезными свойствами. Явление применяется в физиотерапии и других медицинских процедурах.

Полезные свойства:

Заживление ран и повреждений проходит быстрее;
Рассасывается рубцовая ткань;
Снижаются болезненные ощущения в костной ткани, мышцах;
Снижается восприимчивость кожи к медикаментозным средствам;
Разрушаются клетки вредных бактерий;

Ультразвуковое обследование отличается низкой ценой, но полной информацией о состоянии и работе внутренних органов. Его часто назначают при беременности, подготовках к операционным вмешательствам. В период беременности обследование позволяет определить пол ребенка, его развитие в разное время, отсутствие отклонений.

Вредна ли чистка зубов ультразвуком

Полезно ли чистить зубы ультразвуком? Чистка зубов подобным способом помогает избавиться от твердых отложений на эмали. Для процедуры применяют медицинский инструмент — скалер. Пациент не чувствует болезненных ощущений и дискомфорта.

При помощи аппарата возможно удалить камни на эмали, очистить пространство под деснами. Ультразвук удаляет болезнетворные бактерии, осветляет эмаль до натурального оттенка, позволяет промыть корневые и пародонтальные каналы, оценить состояние тканей десен. При правильном применении не наносит вред зубам и эмали.

Основными недостатками процедуры считаются риск повреждения мягких тканей. В некоторых случаях требуется проводить кюретаж пародонтальных карманов, что приводит к кровоточивости десен.

Качество чистки зависит от профессионализма стоматолога и типа используемого аппарата. Использование приборов старого вида повышает риск травм мягких тканей.

Ультразвук бывает полезным и вредным. Опытный медик проведет обследование без вреда для пациента. Однако людям, работающим с ультразвуковыми приборами, требуется соблюдать осторожность и пользоваться защитными средствами.

Видео: чистка зубов ультразвуком(польза или вред?)

Ухо человека может улавливать такие звуки, частота которых варьирует в пределах от 16 до 20000 колебаний в течение секунды.

Инфразвук - это низкочастотная звуковая волна (то есть с частотой ниже 16 колебаний), ультразвук - высокочастотная звуковая волна с частотой свыше 20 тысяч колебаний. Они не воспринимаются человеческим слуховым аппаратом, и для их обнаружения требуется использование специальных приборов.

Именно огромное число исследований, в которых анализировались признаки звуковой волны и воздействие ультразвука способствовало возникновению предпосылок, позволивших использовать ультразвук в больших масштабах в различных промышленных отраслях, в выпуске отдельных лекарственных средств, в медицине, физике, современной военной технике, биологии, народном хозяйстве и повседневной жизни. Рассмотрим подробнее влияние на организм человека ультразвука.

Что такое ультразвук?

Влияние ультразвука и инфразвука на организм человека уникально. Ультразвук является звуковой волной с высокой частотой, которая может распространяться в твердых материалах, в жидкости и в газообразной среде, что обусловлено влиянием упругих сил. Происхождение ультразвука может быть как естественным, так и искусственным. Так, в природе существуют органы чувств, которые позволяют воспроизводить и получать колебания, сформированные ультразвуковой волной, например у дельфинов, летучих мышей, бабочек, китов, саранчи, кузнечиков, сверчков, отдельных видов рыб и птиц.

Благодаря этому они способны прекрасно ориентироваться в пространстве, включая ночное время, а также общаться с сородичами. Дельфины и киты могут посылать необходимые сигналы на десятки тысяч километров. Кроме того, ультразвук способны улавливать собаки и кошки. На интенсивность и скорость распространения ультразвука непосредственно воздействуют признаки того вещества, в котором он передается: если он удаляется от источника, находящегося в воздухе, то звук довольно быстро ослабевает. В жидкостях, а также при прохождении сквозь твердое вещество сила ультразвука уменьшается медленно. Каково действие на организм человека ультразвука?

Отличие от обычного звука

От обычного звука он отличается тем, что распространяется во всех направлениях от источника. Ультразвук по сути своей является волной в форме узкого луча. Такие особенности позволяют применять его для исследования морского и океанского дна, обнаружения затонувших кораблей и подводных лодок, а также различных препятствий, находящихся под водой, и точного расстояния.

Но при распространении в воде ультразвуковые волны могут причинить вред тем организмам, которые в ней обитают. Под влиянием ультразвука у рыб нарушается чувство равновесия, они всплывают к поверхности воды вверх животом, и поэтому не могут принять свое нормальное положение. Если воздействие ультразвука интенсивное и продолжительное, превышает допустимые пределы, то в конечном итоге это станет причиной очень серьезных повреждений и даже смерти рыб. Если же его влияние временное, а интенсивность не слишком высокая, после прекращения его образ жизни и поведение рыб возвращаются в привычные рамки.

Влияние на организм человека ультразвука

Ультразвук воздействует на организм человека аналогичным образом. Во время проведения эксперимента в сложенную в форме чаши ладонь наливали воду, после чего испытуемый погружал ее в ультразвуковое пространство. При этом у него отмечались болезненные неприятные ощущения. Какое влияние ультразвука на организм человека, знают не все.

Стоит отметить, что сущность биологического влияния ультразвука до настоящего времени все еще не изучена до конца. Но с большей вероятностью оно основывается на локальных давлениях, возникающих в тканях, а также местном тепловом эффекте, который связан напрямую с поглощением энергии, происходящим при подавлении вибраций. Так как газообразная и жидкая среды способны отлично поглощать ультразвук, в то время как твердые вещества его проводят, скелетная система тела человека также представляет собой хороший проводник. Ультразвуковое воздействие в организме человека в первую очередь провоцирует появление термического эффекта, являющегося следствием энергетической трансформации волны ультразвука в тепло. Что еще нужно знать про ультразвук и его влияние на организм человека?

Стимулирует кровообращение

Помимо этого, он становится причиной микроскопических растяжений и сжатий ткани (это называется микромассажем), а также стимулирует кровообращение. В связи с этим происходит улучшение функционирования разных тканей организма человека и кровотока. Кроме того, ультразвук может оказывать стимулирующее влияние на протекание процессов обмена и рефлекторно-нервное действие. Он способствует изменениям не только в органах, на которые воздействует, но также на другие органы и ткани.

Вред интенсивного влияния

При этом интенсивное и продолжительное влияние разрушает клетки и приводит к их гибели. Связано это с тем, что в жидкостях организма под воздействием ультразвука формируются полости (такое явление называется кавитацией), из-за чего происходит отмирание тканей. Волна ультразвука способна также разрушить многие микроорганизмы, а это способствует инактивации таких вирусов, как энцефалит либо полиомиелит. Влияние ультразвука на белок вызывает нарушение структуры составляющих его частиц и дальнейший их распад. Кроме того, он разрушает в крови эритроциты и лейкоциты, ее свертываемость и вязкость значительно повышаются, также происходит ускорение РОЭ. Волна ультразвука угнетающе воздействует на клеточное дыхание, снижает количество кислорода, потребляемого ею, становится причиной инактивации ряда гормонов и ферментов.

Так что влияние на организм человека ультразвука все же не очень хорошее.

Последствия для человеческого организма

Высокоинтенсивный ультразвук может вызвать такие последствия у человека:

Появление усиленного болевого синдрома;

Облысение;

Гемолиз;

Помутнение хрусталика и роговицы глаза;

Увеличение содержания молочной и мочевой кислоты, холестерина в крови;

Небольшие кровоизлияния в ряде органов и тканей организма;

Значительные дефекты со стороны слуха;

Патологическое формирование и разрушение костной ткани;

Разрушение нервных клеток и клеток Это основные заболевания, вызванные воздействием ультразвука.

В результате продолжительного влияния ультразвука появляются чрезмерная сонливость, головокружения, высокая утомляемость, симптомы вегетососудистой дистонии (расстройства сна, дефекты памяти, апатия, нерешительность, уменьшение аппетита, пугливость, склонность к состоянию депрессии и т. п.).

Где чаще всего применяется воздействие ультразвука на организм?

Использование ультразвука в области медицины

Терапевтическое влияние ультразвука обусловлено способностью его к проникновению в ткани, их прогреванию и микромассажу. Необходимо отметить, что ультразвук, вероятно, обладает рядом специфических особенностей воздействия, поскольку глубокое прогревание тканей достигается и посредством других методик, но положительный эффект в некоторых случаях наступает только после использования ультразвука.

С учетом рефлекторного механизма можно использовать ультразвук не только для того, чтобы он прямо воздействовал на эпицентр боли, но также для влияния косвенного.

Благодаря свойствам, указанным выше, ультразвук при ряде условий способен оказывать бактерицидное, спазмолитическое, противовоспалительное и болеутоляющее действие. Использование ультразвука может сочетаться с другими терапевтическими приемами. Из-за повышенной биологической активности необходимо соблюдать осторожность при лечении ультразвуком. Положительные результаты при его терапевтическом применении получены в ряде заболеваний. Очень эффективен он при лечении невралгий, миальгий, невритов ампутированных конечностей, периартритов, артритов и артрозов. Вреден ли ультразвук для человека, интересно многим.

Общее воздействие

Общее воздействие ультразвука на человеческий организм подтверждается, в частности, тем, что при поражении ряда суставов зачастую достаточно ограничиться терапией какого-либо из них, поскольку при этом отмечается параллельное улучшение остальных суставов. Положительные результаты были получены при лечении с помощью ультразвука спондилитов, болезни Бехтерева, варикозных, вяло гранулирующих и трофических язв, облитерирующих эндартериитов.

Существуют отдельные указания о положительном использовании ультразвука при бронхиальной астме, язве двенадцатиперстной кишки и желудка, бронхоэктазиях, легочной эмфиземе, болезни Меньера и отосклерозе. Есть также наблюдения, которые свидетельствуют о том, что предварительное кожное озвучение усиливает эффективность облучения рентгеном.

Противопоказания к использованию ультразвука

Запрещается озвучивать половые органы, растущие кости, опухоли, сердечные области (это может стать причиной стенокардии). При гипертонической болезни, легочном туберкулезе, беременности, гипертиреозе, изменениях паренхиматозных органов использование ультразвука тоже противопоказано. Если применять его во все более широких масштабах, то необходимо организовать тщательное наблюдение за пациентами, которые контактируют с ультразвуком, чтобы выявить ранние симптомы заболевания и вовремя провести требуемые профилактические и лечебные мероприятия. Также есть данные о положительном влиянии ультразвука на некоторые формы неврита и рака. Но еще не определена с точностью ширина безопасной области между положительным и повреждающим воздействием.

Мы рассмотрели влияние на организм человека ультразвука.

Ультразвуки – механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуками физическую природу, но превышающие верхний порог слышимой частоты (свыше 20 кГц). Низкочастотные ультразвуки (частота – десятки килогерц) обладают способностью распространяться в воздухе, высокочастотные (частота – сотни килогерц) – быстро затухают. В упругих средах – воде, металле и др. – ультразвук хорошо распространяется, причем на скорость распространения существенное влияние оказывает температура этих сред.

Ультразвук часто встречается в природе, сопровождая шелест листьев, шум морского прибоя и др. В животном мире с его помощью выполняется ряд жизненно важных функций: эхолокация летучих мышей сигналы насекомых и др.

В механизме действия ультразвука на неживые и живые объекты имеют место механический, термический и физико-химический эффекты. Механический эффект обусловлен природой ультразвука (сжатие – растяжение), термический – переходом механической энергии в тепловую, что особенно усиливается на границе раздела двух сред: твердое тело – жидкость, жидкость – газы и др. Физико-химические эффекты связаны с тем, что при распространении ультразвука в жидкостях возникает так называемая кавитация – появление зон сжатия и разрыва вследствие движения упругих волн, которое вызывает образование пузырьков, заполненных парами жидкости и растворенным в ней газом. При прохождении волн они исчезают: при этом повышается температура и развивается давление (до миллионов атмосфер). Это сопровождается возникновением электрических зарядов, люминесцентным свечением, ионизацией. В воде образуются гидроксильные радикалы, атомарный водород (Н 2 О – НО + Н). При контактном озвучивании ультразвук вызывает инактивацию ферментов, распад белков, ускорение химических реакций, а при больших энергиях – ожоги и гибель живых организмов.

Ультразвук нашел широкое применение в медицине для диагностики и лечения многих заболеваний. В технике и промышленности высокочастотный ультразвук используют для дефектоскопии отливок, сварных швов, пластмасс и физико-химических исследований веществ – определения плотности, упругости, структуры и др. Низкочастотный ультразвук применяют для промывки, обезжиривания, эмульгации, измельчения твердых веществ в жидкостях, для резания, сварки металла, дробления, сверления хрупких материалов и т.п. Промышленные установки работают преимущественно на частотах 16-44 кГц (реже до 80).

В производственных условиях кратковременное и периодическое контактное воздействие ультразвука имеет место при удержании инструмента, обрабатываемой детали, загрузке изделий в ванны, выгрузке их и других операциях. При систематическом продолжительном контакте с источниками ультразвука у медицинских работников наблюдались профессиональные заболевания – парезы кистей и предплечий.

Изменения в состоянии здоровья работающих при воздушном пути передачи ультразвука являются следствием одновременного действия ультразвука и шума, интенсивность которого в области частот 8 – 16 кГц может достигать 100 дБ и более. При ультразвуковой очистке деталей воздушная среда нередко загрязнена токсическими веществами – парами бензина, ацетона, толуола и др. Нарушения здоровья проявляются преимущественно в форме астено-вегетативных реакций с жалобами на головную боль, расстройство сна, раздражительность, утомляемость и объективными признаками снижения слуха, вестибулярных нарушений и др.

8.3. Вибрация и её влияние на организм человека

Вибрация как производственная вредность представляет собой механические колебательные движения, непосредственной передаваемые телу человека или отдельным его участкам. Вследствие механизации многих видов работ и использования пневматических и электрических инструментов значение её резко возросло, и в настоящее время вибрационная болезнь среди профессиональных заболеваний занимает одно из первых мест.

В отношении опасности вибрационной болезни наибольшее значение имеет вибрация с частотой 16-250 Гц.

Принято различать местную (локальную) и общую вибрацию: первая передается на руки или другие ограниченные участки тела, вторая – всему организму (пребывание на колеблющейся платформе, сиденьи).

Действие вибрации на рабочих нередко сочетается с влиянием других производственных вредностей: шума, охлаждающего микроклимата, неудобного положения тела.

Влияние вибрации на организм. Вибрация в зависимости от её параметров (частота, амплитуда) может оказывать как положительное, так и отрицательное влияние на отдельные ткани и организм в целом. С физиотерапевтической целью вибрацию используют для улучшения трофики, кровообращения в тканях при лечении некоторых заболеваний. Однако производственная вибрация, передаваясь здоровым тканям и органам и имея значительную амплитуду и продолжительность действия, оказывается вредно влияющим фактором.

Вибрация вызывает прежде всего нейротрофические и гемодинамические нарушения. В сосудах мелкого калибра (капилляры, артериолы) возникают спастико-атонические состояния, возрастает их проницаемость, нарушается нервная регуляция. Изменяется вибрационная, температурная и болевая чувствительность кожи. При работе с ручным механизированным инструментом может возникнуть симптом «мёртвого пальца»: потеря чувствительности, побеление пальцев, кистей рук. Рабочие жалуются на зябкость рук, ноющие боли в них после работы и по ночам. Кожные покровы между приступами имеют мраморный вид, цианотичны. В некоторых случаях обнаруживаются отечность, изменение кожи на кистях (трещины, огрубение), гипергидроз ладоней. Характерны костно-суставные и мышечные изменения. Дистрофические процессы вызывают изменение структуры костей (остеопороз, разрастания и др.), атрофию мышц. Возможна деформация кистевого, локтевого, плечевого суставов с нарушением опорно-двигательной функции.

Заболевание носит общий характер, о чем свидетельствуют быстрая утомляемость, головные боли, головокружение, повышенная возбудимость. Возможны жалобы на боли в области сердца и желудка, повышенную жажду: похудание, бессонницу. Астено-вегетативный синдром сопровождается сердечно-сосудистыми нарушениями: гипотонией, брадикардией, изменениями ЭКГ. При врачебном осмотре могут быть выявлены изменения кожной чувствительности, тремор рук, языка и век.

При воздействии общей вибрации более выражены изменения со стороны центральной нервной системы: жалобы на головокружение, шум в ушах, сонливость, боли в икроножных мышцах. Объективно выявляются изменения ЭЭГ, условных и безусловных рефлексов, ухудшение памяти, нарушение координации движений. Наблюдается возрастание энерготрат и похудание. Чаще, чем при действии локальной вибрации, выявляются вестибулярные расстройства. В сочетании с шумом вибрация ведет к изменению слуха. При этом характерно ухудшение восприятия звуков не только высоких, но и низких частот. Иногда выявляются зрительные расстройства: изменение цветоощущения, границ поля зрения, снижение остроты зрения. Со стороны сердечно-сосудистой системы наблюдается неустойчивость артериального давления, преобладание гипертонических явлений, а иногда резкое падение артериального давления к концу работы. Возможны случаи спазма коронарных сосудов, развития миокардиодистрофии. Поражения костно-суставного аппарата преимущественно локализуются в ногах и позвоночнике. Действие общей вибрации может способствовать расстройствам функционального состояния внутренних органов, появлению болей в желудке, отсутствию аппетита, тошноте, частому мочеиспусканию. Патологические изменения в органах малого таза могут сопровождаться у мужчин импотенцией, у женщин – нарушением менструального цикла, опущением органов малого таза, повышенной гинекологической заболеваемостью.

Начальные формы вибрационной болезни легче поддаются обратному развитию после временного прекращения контакта с источниками вибрации, внедрения рационального режима труда, использования массажа, водных процедур и др. В более поздних стадиях болезни необходимо длительное лечение и полное устранение действия вибрации во время работы.

Теоретически, казалось бы, безразлично, каким инструментом вызывается вибрация: при прочих равных условиях основную роль играют её параметры. В принципе так дело и обстоит, но это верно лишь «при прочих равных условиях». В действительности же характер профессии определяет некоторые особенности в протекании болезни, например, более остро развивается какой-либо локальный процесс. Так, как отмечают исследователи Японии, у шоферов грузовых машин широко распространены желудочные заболевания. Известно также, что у водителей трелёвочных тракторов на лесозаготовках симптомы вибрационной болезни сопровождаются радикулитом. У пилотов, особенно работающих на вертолетах, часто наблюдается потеря остроты зрения. Как показано в специальных исследованиях, однократная, причём кратковременная – порядка 20-30 мин. вибрация, увеличивает время решения элементарных задач, т.е. ухудшает внимание и умственную деятельность, при этом до 30 % решений оказывается ошибочным.

В исследованиях была выявлена очень важная биологическая закономерность. Оказывается, что ослабление внимания наблюдается только при определённых частотах порядка 10-12 Гц, другие же частоты, выше и ниже, но с тем же ускорением, подобных изменений не вызывают. Эта закономерность даёт ключ к выяснению особенностей заболеваний вибрационной болезнью, связанных с той или иной производственной деятельностью. Каждая машина или агрегат генерирует наряду с массой побочных частот (гармоник) одну основную для данной машины. Эта частота и определяет специфику заболеваний.

Если вибрация частотой выше 15 Гц (особенно частотой 60-90 Гц) воздействует на человека вдоль его туловища в направлении вертикальной оси, то острота зрения снижается, способность следить за колебательными движениями объекта утрачивается уже на частотах 1-2 Гц и почти исчезает при 4 Гц. Из этого простого примера видно, какую опасность представляет транспортная вибрация: шоферы, летчики, водители других транспортных средств перестают различать движущиеся объекты.

Частота вибрации, вызванная неровностями дороги и несовершенством наземного транспорта, лежит в диапазоне до 15 Гц, т.е. представляет собой реальную опасность и может послужить причиной аварий.

Вибрация нарушает речь человека. При частотах от 4 до 10 Гц речь искажается, а иногда прерывается. Для сохранения отчетливой и правильной речи нужна специальная тренировка, так как разборчивую речь трудно поддерживать при уровне вибрации 0,3 дБ. Легко понять, как это отражается на связи летчиков и космонавтов с наземными пунктами управления.

У летчиков, шоферов, машинистов возникают те же признаки вибрационной болезни, что и у рабочих. Особенно тяжелыми бывают заболевания у пилотов вертолётов. В полёте возникают низкочастотные колебания, которые плохо гасятся телом человека и разрушающе действуют на весь организм, прежде всего на нервную систему. Нарушения нервной и сердечно-сосудистой деятельности у лётчиков встречаются почти в 4 раза чаще, чем у представителей других профессий, и вибрация здесь играет немалую роль.