Романов - Биологическое действие вибрации и звука - 1991 (947298)
Текст из файла
АКАДЕМИЯ НАУК СССР Серии ОТ МОЛЕКУЛЫ до ОРГАНИЗМА> Основана в 1931 гаду С. Н. РОМАНОВ БИОЛОГИЧЕСКОЕ ДЕЙСТВИЕ ВИБРАЦИ И И ЗВУКА Парадоксы и проблемы ХХ века Под редакцией доктора биологических наук И. А. ВАРТАНЯН Леиииград «НА У КА» Леиииградсиое огдедеиие !99! РДК 612 О!4.46+613!64 Кинга посвящена одной из актуальных медико-биологических проблем.
Рассматривается характер биологического действия механических факторов иа живые системы. Обсуждаются различные аспекты вибрациониой и шумовой болезней, появившихся в результате нарушения биологически необходимых, оптимальмых уровней интенсивностей действия звука и вибрации. Анализируются путя борьбы с повреждающим действием вибрации и звука, а также вопросы использования этих механическях факторов в лечебной практике. Рецензенты: Ю. Л. ГОГОЛИ((64Н, Э. И.
СЛЕПНИ Редактор издательства К. А. ЛАНГЕ Р !002020000-64! й 004(02)-91 © Издательство е Наука», !991 19 ВМ 9-02-025790-7 Романов С. Н. Биологическое действие вибрации и звука: Парадоксы и проблемы ХХ века. — Лл Наука, !09!. — !58 с. — (От молекулы до организма). Светлой иаылти дорогого брата Микаыла Никитича и его сана Петра Милосливы«а, ногибшик на фронтов Велшкой Отечественной войны В В ЕДЕ Н И Е В подзаголовке книги стоят слова: «Парадоксы и проблемы ХХ века».
Этим нам хотелось подчеркнуть, вопервых, что речь идет о проблемах действительно кажущихся парадоксальными и, во-вторых, что эти проблемы стали остро ощутимыми в иаш просвещенный ХХ век. Вопрос касается глобальной проблемы Человек и окружающая его среда. Основным физическим компонентом среды, окружающей человека, который будет предметом обсуждения, является механическое колебание — вибрация и звук.
Оба этих явления имеют одну и ту же физическую природу. В силу упругих свойств среды — жидкой, твердой, газообразной — механические колебания распространяются волнообразно. Скорее, условно, чем в силу каких-либо физических особенностей, под звуком понимается распространение механических колебаний определенной частоты и интенсивности в воздухе. Известно, однако, что звук, вызванный в толще воды и твердых телах, распространяется также волнообразно во все стороны, и благодаря большей плотности, чем плотность воздуха, скорость распространения его в воде примерно в 4 раза выше.
С еще большей скоростью колебания распространяются в толще земли (сейсмические колебания), в твердых телах. Термин вибрация мы чаще всего употребляем для обозначения механического колебания самого объекта (субстрата) и среды, его окружающей. Эти извне навязанные колебания в силу упругих свойств предмета также распространяются волнообразно. Например, вибродатчик, приложенный к любой части тела животного, вызывает колебания, которые распространяются по всему организму.
Вибрация и звук характеризуются переменным давлением. Однако интенсивность и характер этого давления различны. При вибрации, как правило, давление имеет вектор, совпадающий с вектором гравитации (вертикальная вибрация), либо под определенным углом к этому вектору. Эта физическая особенность вибрации имеет исключительно важное значение как в технике, так и в биологии. Как известно, в технике нередки случаи аварийных ситуаций в результате вынужденных вибраций, по частоте совпадающих с собственной частотой колебаний данной структуры (конструкции). Биологи, вернее сказать — медики, также стали обнаруживать своеобразные «аварийные» ситуации у человека, подвергавшегося воздействию вибрации, Несомненно, что в обоих случаях причины одни и те же.
Об особенностях биологического действия звука и вибрации нами уже говорилось (Романов, !983). Здесь мы употребляем оба эти понятия, скорее, как обозначение энергии механического колебания, не уточняя их физической характеристики и их специфического действия на биологические объекты. Механическая энергия в виде вибрации и звука является неотъемлемым свойством физического мира, это постоянный и необходимый спутник жизни, развивающейся на нашей планете. Кроме собственной энергии механических колебаний, которой обладали элементы зарождающейся жизни в силу своей физической природы, живая материя развивалась в условиях постоянного действия механических колебаний окружающего мира. Этот внешний фактор участвовал в формировании биологических: морфологических и функциональных, структур.
В процессе многовековой эволюции создалась удивительная гармония живых существ с окружающим их миром звуков, миром различных форм энергии механических колебаний. Венцом этой гармонии является духовный мир человека, мир музыки, мир, который приобрел неизмеримую власть над иим. Описание биологической роли звука и вибрации в жизни животных и человека является содержанием первой главы.
И вот в эту гармонию вторгся человек ХХ в. с его научно-технической революцией (НТР) . Возникла дисгармония между жизнедеятельностью организмов и внешними механическими колебаниями. В биосоциальном мире появился один из фундаментальных парадоксов: жизненно необходимые факторы среды — звук и вибрация — становятся источником патологии, угрожая биологическому благополучию человека. Патологическое действие звука и вибрации в высшей степени разнообразно не только в медико-биологическом, но и в социальном аспекте.
Появились две новые нозологические единицы болезней — вибрационная и шумовая. Социальный аспект заключается еще и в том, что из всех профессиональных заболеваний названные болезни занимают первое место, нанося людям, кроме физических страданий весьма серьезный экономический ущерб. Эта дисгармония между биологическими процессами и действием механических колебаний типа звука и вибрации породила проблему, ставшую частью глобальной проблемы человек и среда, его окружающая. Биологическая опасность патологического действия звука и вибрации заключается прежде всего в возможности нарушения генома.
Отдаленные последствия этого действия несомненно могут определять биологическую судьбу человека. Разумеется, в этой обшей биологической проблеме имеются проблемы более частные, последствия которых ощутимы уже теперь, и в еще большей мере оии будут сказываться в обозримом будущем. Вопросы, касающиеся характера патологических процессов, возникающих в результате действия звука и вибрации, и механизм их возникновения являются основным содержанием второй главы.
Вслед за этим встает логически неизбежный вопрос; если эволюционно созданная гармония человека и животных с окружающей средой нарушена, если биологические последствия этого нарушения становятся все более очевидными, то какова задача ученых и какова должна быть задача человека в борьбе с возникшей дисгармонией? На каких биологических и социальных законах должна основываться эта борьба? Это — центральная задача предлагаемой книги — показать воз- можные пути решения проблемы, связанной с биологической ролью звука и вибрации.
Этому посвящена третья глава. Таковы историческая последовательность возникновения проблемы и последовательность ее анализа. Книга заканчивается несколько тревожным вопросом — есть ли у человека возможности решения этой глобальной, биосоциальной проблемы в свою пользу и для своего блага? Сумеет ли он направить свой могучий интеллект на создание истинной гармонии с окружающей средой? Сумеет ли человек, поняв законы природы, ко~орые мстят ему за его невежество, сделать их своими союзниками? Г л а в а 1. ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ ЖИВОТНЫХ К ВИ БРА ЦИ И И ЗВУКУ.
БИОЛОГИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ ЭТИХ КОЛЕБАНИИ Наличие атмосферы и гидросферы на нашей планете является уникальным условием возникновения бесконечного разнообразия и по форме, и по интенсивности механических колебаний. Звук, слышимый человеком, составляет лишь малую область частотного спектра механических колебаний (рис. 1). В условиях этих, природой заданных колебаний зарождалась, развивалась, становилась такой, какой теперь видит человек, жизнь на Земле.
И сам он, человек, прошел эту долгую историю становления в условиях постоянного действия всех физических факторов среды, его окружаюшей, в том числе механических колебаний. Естественно, возникает вопрос: в каких отношениях находятся эти два явления природы — жизнь и механические колебания? Является ли живая материя инертной к звуковым, как и к любым другим механическим, колебаниям? В содержании этого вопроса нельзя не видеть по крайней мере две фундаментальные проблемы биологии: проблему единства живой материи со средой, ее окружаюшей, и проблему роли механических колебаний в жизни животных и человека на разлйчных этапах их эволюции.
Постулат о единстве мира господствует в науке с древнейших времен. Теперь уже речь идет о конкретном содержании этого единства, которое можно представить в виде реальных процессов в измеримых отрезках пространства и времени. Человек все больше и лучше начинает понимать, что жизнь — явление космическое.
Эта связь земной жизни с космосом получила экспериментальное подтверждение в трудах нашего соотечественника К. А. Тимирязева. Мы — дети Солнца. Солнце — хлорофилл — жизнь — вот цепь, связуюшая Частоты ЗООнорвцвгипоры - уо'уо'уоу ю той ю' ю' уов юе уоуюе-уц а б 8 Интенси бноста о уо ю'ю' уо" ю'- а б 6 Частоты йбехпнорвцвлто за~ уо-Хуо' ю уо' ю' уо+уобю'уо'- г а б б Термореивлтарву уо' ю'-ю о ю юа боб уоб уоб уое уо'- а Фонтрвцвпторы уОВ ЮЕ уОУ ЮЕ Юб уОН уОЗ ЮВ 1О у уОВ 1О~нм а б а о д Рис.
Характеристики
Тип файла DJVU
Этот формат был создан для хранения отсканированных страниц книг в большом количестве. DJVU отлично справился с поставленной задачей, но увеличение места на всех устройствах позволили использовать вместо этого формата всё тот же PDF, хоть PDF занимает заметно больше места.
Даже здесь на студизбе мы конвертируем все файлы DJVU в PDF, чтобы Вам не пришлось думать о том, какой программой открыть ту или иную книгу.
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
