Мариус Плужников - Среди запахов и звуков
Диапазон воспринимаемых человеческим ухом частот находится в пределах от 15…16 до 20 000…22 000 герц. Звуки с частотой выше 20 000…22 000 герц относят к ультразвукам. Воздействие этих частот на акустический анализатор не воспринимается как звуковое ощущение, хотя и не остается для него бесследным.
Различные части диапазона воспринимаются ухом неравномерно. Лучше всего слышны тоны средних частот и особенно в зоне 800…2000 герц, хуже — крайние части диапазона: ниже 50 и выше 10 000 герц.
Собственно частота колебаний барабанной перепонки равна приблизительно 1000 герц. Эту частоту с полным основанием можно назвать „собственным тоном“ барабанной перепонки, при воздействии звуковых колебаний этой частоты отмечается наилучший ее резонанс. Небезынтересны результаты исследований, проведенных в акустической лаборатории Московского университета, которые показали, что в большинстве окружающих человека „приятных“ звуков — шум леса, дождя, моря и т. д. — определяющей является частота в 1000 Гц.
Кстати, еще древние знали о целебных свойствах звуков. До наших дней дошли монотонные, тихие напевы колыбельных песен, которыми матери убаюкивали своих детей. Археологические раскопки сообщили нам о существовании в древности многочисленных лечебниц для нервных больных, в которых единственным методом лечения была постоянно журчащая вода протекающих ручейков.
В средние века высоту звука обозначали не частотной характеристикой, а октавой. Понятие „октава“ существует столько же, сколько существует музыкальная грамота. Октава, как известно, состоит из 7 нот: до, ре, ми, фа, соль, ля, си. Самый низкий звук нашего диапазона, равный 16 герцам, представляет собой „до“ субконтроктавы, самый высокий — „ре-ми“ седьмой октавы. Диапазон нашего слуха охватывает около 16 октав.
Основными частотами, при помощи которых люди общаются друг с другом, используя речь, являются 500…4000 герц. Частотный спектр „голосов“ многих представителей животного мира располагается в диапазоне слуха человека. Так, например, слоны „разговаривают“ в зоне 95…380 герц, земноводные — 1000… 3000, цикады — 3000…8000, жуки — 5000…8000, саранча — 3000…15 000 герц.
В то же время диапазон звуков, воспринимаемых животными, намного шире диапазона человека. Опытом доказано, что кошки воспринимают звуки до 40 000 герц, а собаки даже выше этой частоты. Летучие мыши при полете пользуются своеобразными звуковыми радарами с частотой 50 000…90 000 герц для прощупывания объектов. Аналогичные устройства имеют дельфины.
Оригинальные исследования, проведенные над комарами, показали, что „антенны“ комаров-самцов вибрируют под влиянием ультразвуков, издаваемых при полете самками. Этот заставляющий их лететь на большие расстояния „брачный призыв“ использован в настоящее время для борьбы с комарами, которые находят вместо своих самок специальные засасывающие ловушки. Созданы также приборы, работающие на их ультразвуковой частоте, „отпугивающей“ комаров. Японские фирмы сейчас широко наладили выпуск наручных часов с вмонтированным в них „антикомариным устройством“, ограждающим их владельцев от назойливых насекомых.
Одиссей и сирены
Много пришлось претерпеть хитроумному Одиссею, царю Итаки, во время своих долгих скитаний по морям после Троянской войны. Однажды его со спутниками занесло к острову, где жили сирены — полуженщины-полуптицы. Своим сладкоголосым пением они завлекали проплывающих мимо моряков и предавали их лютой смерти. Весь остров был усеян костями растерзанных ими людей. Чтобы благополучно миновать остров, Одиссей залепил своим гребцам уши мягким воском, так, что они не слышали пагубного пения сирен, а себя приказал привязать к мачте. Только тогда вынули воск из ушей спутники Одиссея и отвязали его от мачты, когда скрылся вдали остров сирен. Так впервые в истории применили противошумы — средства, охраняющие орган слуха от пагубного воздействия шума.
О неблагоприятном воздействии шума на живые организмы было известно еще задолго до возникновения таких наук, как акустика и аудиология. Когда стерлядь входила в малые реки на нерест, церкви не звонили в колокола. Об этом сообщают старые русские журналы, рассказывая о жизни верхневолжских городов.
Давайте познакомимся еще с одной характеристикой звука — силой звука. Она измеряется в единицах, получивших название белл — в честь Александра Грехема Белла, изобретателя телефона. Однако на практике оказалось более удобным использовать десятые доли бела, то есть децибелы. Введение такой единицы при акустических измерениях дало возможность выразить интенсивность всех звуков области слухового восприятия в относительных единицах от 0 до 140 децибел. Для сравнения мы приведем цифры, где показаны уровни интенсивности звуковой активности, выраженные в децибелах:
Шепот, шелест листьев 20…30
Тихая речь. Шум улицы ночью 30…40
Разговорная речь. Обычное учреждение 40…60
Громкая речь. Кашель. Шум улицы днем 60…70
Оркестр. Шум автомобиля 70…80
Крик. Шум поезда, мотоцикла 80…90
Водопад Ниагара. Шумный фабричный цех 90…100
Шум авиационного мотора. Орудийный выстрел 100…120
Шум реактивного двигателя 120…140
Максимальным порогом силы звука для человека является интенсивность 120…130 децибел, звук такой силы вызывает боль в ушах.
В качестве курьеза хочется привести один из мировых рекордов из знаменитой „Книги рекордов Гиннесса“. 125 децибел — такую силу голоса продемонстрировала на соревнованиях 14-летняя шотландская школьница, перекричав взлетающий самолет „Боинг“.
У людей, долгие годы работающих в шумном цехе, постепенно, но необратимо происходит гибель клеток кортиева органа. Сначала человек перестает различать высокие звуки. Он еще не чувствует наступающей глухоты в разговорах с товарищами, но уже не слышит стрекотания кузнечика, песни цикад. Со временем под влиянием шума, слух становится все хуже и хуже, вплоть до полной его потери.
Гигиенисты в содружестве с инженерами внедряют различные приспособления, снижающие уровень шума в цехе: дополнительные чехлы на движущиеся механизмы, снижение „гулкости“ цехов за счет уже известных нам способов уменьшения реверберации. Но так как эти меры не дают пока еще должного эффекта, то в целях профилактики профессиональных шумовых заболеваний предлагают различные модели противошумов. Конечно, они совершеннее тех, что были когда-то предложены многомудрым Одиссеем. Это прежде всего разнообразные заглушки для слуховых проходов, многочисленные разновидности защитных наушников. Кстати, наиболее распространенные модели наушников-противошумов вы можете увидеть у спортсменов на соревнованиях по стрельбе. Но все-таки большинство противошумных приспособлений недостаточно удобны, и многие рабочие всеми правдами и неправдами стараются ими не пользоваться. Вот почему задача, поставленная Одиссеем: защита органа слуха от нежелательных звуков, до сих пор не потеряла актуальности.
Старость — не радость
Всем известно, что большинство пожилых людей плохо слышат. Что это — болезнь или обычное явление? Если болезнь, ее надо лечить, если обычное явление, разобраться в его первопричинах.
Античный миф рассказывает, что богиня утренней зари Эос полюбила сына троянского царя Лаомедонта, прекрасного юношу Тифона, и уговорила Зевса даровать ему бессмертие. Лукавый громовержец выполнил просьбу Эос и дал Тифону бессмертие, но Эос забыла выпросить для своего возлюбленного вечную юность, и Тифон одряхлел: стали сохнуть руки и ноги, пропал голос. Миф говорит нам: нужно бороться не со смертью, а со старостью.
Наука о старости и старении (геронтология) официально определилась в 1950 году, когда в бельгийском городе Льеже был созван первый геронтологический конгресс. Однако датой ее рождения можно было бы считать появление в 1907 году работы замечательного русского физиолога Ильи Ильича Мечникова „Этюды оптимизма“. Именно он заложил основы комплексного подхода к проблемам старения, экспериментального их исследования на базе достижений различных наук.
Со времени первых попыток осмыслить причины старения выдвинуто более 200 теорий. Большинство их можно свести к двум группам: рассматривающим старость как естественный физиологический процесс и рассматривающим старость как болезнь. Систематизация и обзор этих теорий представляют большой интерес, но, к сожалению, выходят за рамки нашей книги. Вопрос этот настолько многогранен, что мог бы составить предмет отдельного исследования. Мы же ограничимся изучением слуха в пожилом и старческом возрасте. Этот раздел нашей специальности получил название „пресбиакузис“, или „старческая тугоухость“.
Нередко старые люди неохотно и часто скептически воспринимают врачебную помощь, принимая возрастное понижение слуха как неизбежное зло. Так ли это? Для начала разберемся в причинах снижения слуха у пожилых людей. По мере старения человека у него развиваются сложные сдвиги в различных функциональных системах, которых захватывают все этажи слуховой системы: и наружное ухо, и слуховой проход, и барабанную полость, и ушной лабиринт. Ушная раковина истончается, становится дряблой, слуховой проход сужается, что затрудняет поступление звуковых волн. Барабанная перепонка утолщается. Система косточек среднего уха становится тугоподвижной, суставы между косточками хуже функционируют.
