double arrow

Влияние звуковых волн на жизнедеятельность организмов


Звук почти всегда сопутствует жизни. Для растений, животных и человека это один из факторов внешней среды. Звукомназываются такие механические колебания внешней среды, которые воспринимаются слуховым аппаратом человека (от 16 до 20 000 колебаний в секунду). В соответствии с частотой, звуковые волны принято разделять на следующие диапазоны:инфразвук – до 16 Гцслышимый звук – 16 Гц - 20000 Гцультразвук – 20 Кгц - 1000 МГцгиперзвук – выше 109 Гц.

Физическое понятие звука охватывает как слышимые, так и неслышимые частоты колебаний. Звуковые волны с частотой ниже 16 Гц условно называют инфразвуком, выше 20 кГцультразвуком.

Ультразвук – это колебания с частотами, большими 20000Гц. В зависимости от мощности звукового потока, частоты колебаний, длительности воздействия, природы и состояния организма оно может быть стимулирующим, тормозящим, смертельным.

При действии ультразвука интенсивностью 5 – 6 Вт/см2, частотой 380 кГц в течение 2 мин в воде из отстойного бассейна погибали почти все растения и животные – циклопы, дафнии, диатомовые водоросли, коловратки, мелкие пиявки, крупные водоросли. При этом раковины оказывались продырявленными, содержимое клеток раздробленным, а сами клетки разорванными. Однако некоторые организмы, например сформировавшиеся яйца аскарид, устойчивы к воздействию ультразвука. Это объясняется тем, что газовая прослойка в скорлупе яйца почти полностью отражает звуковую энергию. На семена некоторых растений ультразвук оказывает стимулирующее действие. Степень прорастания у облученных семян намного выше, чем у контрольных, они быстрее набухают. Как и в случае с другими организмами, прочная оболочка семян снижает степень стимулирующего и угнетающего действия ультразвука. В этом случае, если плотная оболочка является основным препятствием для прорастания семян (у вишни, бересклета), действие ультразвука приводит к ускоренному прорастанию семян.




Механизмы действия ультразвука на живые организмы многообразны: мгновенное образование пузырьков газа в жидкой фазе клетки, обладающих взрывным действием, произвольные разрывы полимерных молекул белков и нуклеиновых кислот, образование вихревых потоков, в которые вовлекаются клеточные органеллы, разрушение ферментов.

Инфразвуком называют акустические колебания с частотой ниже 20 Гц. Инфразвуковые частоты возникают от самых разнообразных источников: от взрывов обвалов и транспортных средств. Источниками инфразвука на суше могут быть компрессоры, промышленные кондиционеры и вентиляторы и даже музыкальные инструменты, например, орган.

Воздействие его происходит не только через слуховой анализатор, но и через механорецепторы кожи. Возникающие под воздействием инфразвука нервные импульсы нарушают согласованную работу различных отделов нервной системы, что может проявляться головокружением, болями в животе, тошнотой, затрудненным дыханием, чувством страха, ощущением слухового дискомфорта, давящей боли в ушах. При более интенсивном и продолжительном воздействии – кашлем, удушьем, нарушением психики. Инфразвуковые колебания даже небольшой интенсивности вызывают тошноту и звон в ушах, уменьшают остроту зрения.



Инфразвук высокой интенсивности, влекущий за собой резонанс, из-за совпадения частот колебаний внутренних органов и инфразвука, приводит к нарушению работы практически всех внутренних органов, возможен смертельный исход из-за остановки сердца, или разрыва кровеносных сосудов. При уровне интенсивности свыше 150 дБ возможна акустическая травма, а также разрыв легочной ткани, отек миокарда, деструктивные изменения клеток печени и поджелудочной железы, кровоизлияния во внутренних органах. При этом наблюдаются рвота, нарушения дыхания, глотания, пространственная дезориентация. Инфразвук с частотой 7 Гц смертелен для человека.

Вопросы для самоконтроля:

1 Какую роль играют звуки в жизни организмов?

2 Какое действие на организмы оказывают звуковые волны разной частоты?

3 Почему у животных два (а не одно и не больше двух) уха?

4 Какой из волновых факторов обладает наибольшим повреждающим действием? Почему?







Сейчас читают про: