医药学论文：次声的存在及其基本生物效应和研究意义[1]

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　　当今认为:频率为0.000 1 Hz～20 Hz的声波即次声。它的产生和声波相同,都是由于物质(或物体)的机械性振动。次声在本质上与可听声和超声没有区别,但当声频处于次声频率范围内时,可呈现一些新的特性,例如:已知声在空气中传播时频率高,衰减大,热传导和粘滞吸收效应与频率的平方成正比,故对次声波的吸收非常小(如0.1 Hz的次声在空气中传播时,比频率为1 000 Hz的可听声吸收系数小1亿倍!);大气中的声波导对次声传播发挥积极的作用,波导的作用与管子相当,它可使声波沿波导层传播,从而保障次声波可远距离传播。基于上述原理,故次声在大气中具有衰减小,传播远的特性。据观察;一颗氢弹在地面爆炸时产生的次声波可绕地球数圈;由于次声波在空气、水中、地面障碍物之间传播时的吸收效应很小,作用距离远,穿透能力强,用通常的隔声或吸声材料难以阻挡其作用,因此防护十分困难。

　　次声在自然界和各种环境中比较广泛地存在,其声源主要有以下四个方面:

　　1　在自然界存在次声的声源

　　当地震或火山喷发时产生次声;在海洋中当风速大于8～10 m/s时,由于浪对浪的拍击可产生8～13 Hz的次声;出现飓风时,所产生的次声功率可达数十千瓦,甚至数百千瓦,可传播数千公里,当这种强大的次声包围船只时,有迅速致人死亡的危险;当天气变坏,狂风大作时,在十几层的高楼内可产生1～10 Hz的次声,因而人们感到头晕、厌倦、恶心和心神不安［1］。

　　2　在工业生产及交通运输等环境中存在次声声源

　　次声是生产噪声和公共噪声的重要组成部分,已引起不少国家的重视!由于在生产环境中采取吸声和隔声措施,在噪声中可听声的比重下降,次声的比重上升。在冶金生产、机器制造、建筑、交通、运输、筑路等行业的生产环境中均有次声的存在,大功率的联合机械设备、涡轮机、压缩机、振动设备、通风设备、推土机、挖掘机、各类汽车、火车、电机车、船舶、港口设备等在工作时间均可产生次声［2,3］。

　　3　人工次声装置

　　实验用次声发生装置,即次声压力仓系统部分包括次声信号发生器、功率放大器、共振室(密闭仓和共振喇叭)、次声测量装置(传声器、超低频信号数据采集系统);另一类型为机械振荡式次声源,主要由活塞式次声源、声振动阻尼装置及隔声的密闭仓组成。其振动面为金属板,由电动活塞推动,与电动扬声器相比,其振动面积和振幅均显著增加,因此可产生高强度次声［4］。

　　4　人体次声

　　研究次声之所以具有重要的意义,最根本的原因在于人体内存在次声。从物理角度看,人体器官是一系列多支点,多重心的弹簧模型,其固有振动频率在次声频率范围,例如头部为8～12 Hz、胸腔为4～6 Hz、心脏为5 Hz、腹腔为6～9 Hz、盆腔为6 Hz;据报告:在人体经络也可测到次声;心音频率范围在5～400 Hz以内,其中也含次声成分;人在呼吸时可产生次声;人在活动时,如走路、跑步、游泳也可产生次声,但强度较低,作用时间较短［1,5］。

　　次声的物理性质及其生物学作用问题首先由法国学者加夫洛(Gavreau)于1966年提出［6］、1972年巴黎国际噪声专业会议正式确定了次声的定义,并就有关次声的研究问题展开了讨论。此后,次声研究逐渐在法、前苏联、美、英、日等国展开、故其研究的历史较短。

　　在国际上有关次声的生物效应研究主要包括关于次声的流行病学调查及相应的临床研究和动物实验研究。流行病学调查发现:长期受环境中的低、中、强度次声影响主要引起人体的应激反应及植物神经和内分泌系统功能紊乱,进而可致脑皮质功能失调,例如:对居住在高速公路附近,长期受到67～92 dB次声作用的909名居民调查结果,主诉表现为:易怒(62.4%)、头痛(57.6%)、头重(52.8%)、肢体疼痛(52.4%)、疲倦(48.0%)、失眠(47.6%)、思维障碍(42.6%)等共21种症状［7］。加夫洛把现代化的都市疲劳(city fatigue)归咎于次声暴露。据卫生学调查: 生产环境中存在的次声对中枢神经系统、前庭分析器、心血管系统、呼吸系统以及工作效率等有不良影响,且次声与可听声综合作用于人体时,不良作用加重［1］。

　　在有关次声的实验研究方面,国际上主要是前苏联、法、英、美、日等国的报道,其内容涉及次声对红细胞膜及酶的作用效应,例如:2 Hz、90 dB的次声作用后,与红细胞膜结合的乙酰胆碱脂酶活性升高,而4 Hz或8 Hz、90 dB作用后其活医药学论文