ПОИСК Статьи Чертежи Таблицы Биологическое действие слышимого звука из "Биологическое действие вибрации и звука " До сих пор, оценивая биологические действия механических колебаний, мы специально не выделяли диапазон слышимого звука, полагая, что физическая природа вибрации и звука одна и та же. Однако в механизме биологического действия между ними имеются существенные различия. В связи с этим мы сочли целесообразным детальнее рассмотреть биологическое значение слышимого звука. Роль звука в жизни животных и человека является предметом многочисленных и интенсивных исследований. В сводках дано современное представление о механизме генерации и восприятия звуковых сигналов, их значения в жизни животных. Ученые начинают расшифровывать язык звуков, его смысловое значение. [c.57] Другой аспект проблемы — прямое действие звука на рецепторные клетки, как и на любые другие клетки, — оставался вне поля зрения исследователей. Кажется странным, что с древнейших времен до середины XX в. пытливый ум человека не обратил внимания на элементарно простой вопрос как действует звук на живую клетку Лишь в конце 40-х—начале 50-х гг. появилась серия работ, результаты которых прямо отвечают на этот вопрос. Наука раскрыла новый мир интимных отношений живой материи с окружающей средой. [c.58] Честь этого открытия принадлежит Д. Н. Насонову — создателю школы советских цитологов. Как и всякое открытие, после его объяснения, становится явлением вроде бы само собой разумеющимся. При этом забывается сложность первоначального подхода к проблеме. В самом деле, кому бы могла прийти странная мысль выяснить, не слышит ли изолированная мышца лягушки или — и того более — не слышит ли белок, экстрагированный из этой мышцы Причем слышит не вообще звук, как физический фактор, а именно звук диапазона частот, слышимых человеческим ухом. Казалось бы, нелепость этого вопроса вполне очевидна. Однако если подойти к нему с точки зрения эволюции рецептора звука, то эта мысль приобретает глубокий биологический смысл. [c.58] Данные о реакциях клеток и тканей организма на действие слышимого звука будут подробно изложены во второй главе. Здесь нам хотелось подчеркнуть лишь ту мысль, что биологическое действие и биологическое значение слышимого звука вовсе не ограничиваются сигнальной ролью, а влияние его распространяется и на нерецепторные клетки, оказывая свое действие в процессе метаболизма. [c.59] И еще одно биологически важное свойство звука хотелось бы здесь подчеркнуть — механические колебания (в частности, звуковые) несут в себе ритмическую природу. В биологических системах ритмический процесс является фундаментальным их свойством. Природа не терпит пустоты, но очень любит ритмы (Ф. Гольдекер, 1964). Откуда эта любовь к ритмам Хочется связать ее с организацией биологических структур. [c.59] Что значит чувство ритма С физической точки зрения, любая конструкция обладает своей собственной (внутренней) частотой колебаний. В силу этого данная конструкция и обладает повышенной чувствительностью именно к этой частоте. Техническую конструкцию создает человек. Конструкции биологических структур создает природа с учетом постоянно действующих на них ритмов механических колебаний. Эти ритмы участвуют в конструировании тех или иных биологических структур и отзываются на подаваемые извне ритмические колебания функциональное чувство ритма проявляется в изменении метаболической активности. [c.59] Это подтверждается и экспериментально. Так, в исследованиях, проведенных в нашей лаборатории на мышах, было показано, что вибрация звукового диапазона частот (70 Гц) резко, в среднем на 78.4 %, повышает включение предшественника белка — ЗН-лейцина в клетки костного мозга (рис. 4). [c.60] Чуствительность к механическим колебаниям, вообще чувство ритма имеют огромное биологическое значение для организма в целом, в его взаимоотношениях с окружающим миром. Остановимся на одной стороне проблемы — на роли чувства ритма в общении людей, пораженных недугом — слепоглухонемых, — с окружающей средой. Десятки тысяч людей, поражены этим недугом. Многие дети страдают им и до конца жизни несут эту тяжкую участь. Наука начинает приобретать некоторые возможности оказывать обездоленным помощь в общении с внешним миром. Биологической основой этой помощи является чувство ритма. [c.60] Нельзя не видеть, что в биологической природе организма существует какой-то механизм компенсации утраченных функций отсутствие, например, зрительной функции компенсируется функцией механорецепторов. [c.61] Все стройное учение Введенского—Ухтомского об оптимуме и пессимуме частот раздражений нервных элементов и мышц, учение об усвоении ритма свидетельствуют о глубокой связи физиологических ритмов с ритмами внешней среды. Эти связи уходят к истокам зарождения жизни на Земле. Ритмические колебания внешней среды формировали биологические структуры и стимулировали метаболические процессы. Эта первородная чувствительность к механическим колебаниям сохранилась на протяжении всей эволюции и является важной составной частью всего ансамбля биологических процессов. К сожалению, мы не знаем ни механизмов, ни тех физиологических, психологических и общебиологических последствий действия звуковых (особенно музыкальных) ритмов. [c.62] Мы уже говорили об оптимуме частот для нервных и мышечных элементов, действие которых, как надо полагать, биологически целесообразно. Отмечали также, что все биологические процессы в организме протекают в определенном ритме. Ритм — это один из фундаментальных принципов биологических процессов. Нет ничего удивительного в том, что ритмы, задаваемые извне, могут включаться в соответствующие ритмы в биологических процессах. Не случайно, что язык ритмов понятен многим животным и, конечно же, людям всех народов, племен и цивилизаций, понятен потому, что в его основе лежат ритмы биологических процессов. Не случайно также, что все дикие племена имели свои гимны как боевой клич, выражаемый через ритмы звуков с древнейших времен народные ритуалы также сопровождались ритмами звуков. О ритмах музыки мы можем сказать лишь общеизвестные истины, что они приобрели могучую власть над душевным миром человека, способны вызвать чувство любви, гнева, грусти и радости, отвагу и мужество. [c.62] Впервые в истории науки Павлову удалось наблюдать удивительное явление не наличие, а отсутствие звуковых раздражений нарушает нервную деятельность, ее активность затухает, преобладает тормозная реакция. Вывод Павлова заключается в том, что окружающие условия, в том числе и звук, являются необходимым элементом жизненного стереотипа. Для человека этот привычный стереотип оказывается особенно важным, так как он по существу составляет эволюционно сложившуюся сферу его психической деятельности. [c.63] Насколько нам известно, специальных исследований роли слышимого звука в психической жизни нет. Есть лишь частные наблюдения. Так, люди пожилого возраста просыпаются от того, что перестают тикать часы, если, конечно, они были многолетним спутником их жизни. Часто человек как-то вдруг остро ощущает тишину. Отсутствие постоянно действующих звуков становится раздражителем. Не лишено глубокого смысла и обратное явление — психический настрой на возможность звука. Никто не может сравниться по чуткости с матерью к плачу своего ребенка. У матери формируется некий сторожевой пункт, способный улавливать малейшие звуковые колебания, исходящие от ее ребенка. Во всех этих случаях речь идет о биологической роли звука, связанной с психической жизнью человека. [c.63] Мы довольно подробно остановились на вопросе о чувствительности живой материи к механическим колебаниям среды — звуку и вибрациям. Основной материал касается реакции клеток, тканей и целых организмов животных различных уровней организации к вибрациям и звуку слышимой области частотного спектра. Так, для человеческого уха диапазон воспринимаемых звуковых частот составляет от 10—16 до 20 ООО Гц. Звук выше и ниже этих частот человек не воспринимает. Удивительным является тот факт, что во всем огромном мире животных нашей планеты дипазон частот, воспринимаемых особями, не выходит далеко за пределы частот слышимого человеком звука, находясь в пределах 1 —100 кГц. [c.64] В данной главе, однако, речь шла не только о чувствительности органов слуха, но в большей степени о действии звука и вибрации на биологические объекты, о их взаимодействии независимо от наличия или отсутствия органов слуха. Дело в том, что отсутствие рецепторов (органов слуха), например к ультра- или инфразвуку, не означает, что механические колебания этих частот не действуют на живые объекты, что клетки тканей организма к их действию индифферентны. А из того факта, что орган слуха воспринимает звуковые частоты, например у человека максимум 2500—3000 Гц, также не следует, что (другие) нерецепторные клетки к этому звуку индифферентны. [c.64] По оси абсцисс — месяц по оси ординат — ферментативная активность (уел. ед.). [c.65] В первой главе мы стремились показать удивительную гармонию природы, созданную на Земле, гармонию жизни со средой, ее окружающей, гармонию человеческого бытия с миром звуков. Хочется заключить главу вопросом с чуть-чуть тревожной нотой хватит ли у человека мудрости и мужества сохранить (хотя бы ) эту дивную гармонию, которая до сих пор еще украшает чудесный уголок Вселенной — Землю. [c.67] Проблема виброзащиты в широком понимании этого слова представляет собой проблему защиты окружающей нас среды и охраны природы, она имеет большое значение общегосударственного и международного масштаба. [c.68] На протяжении миллионов лет развития человеческого общества никогда, ни при одной цивилизации не возникало проблемы биологически опасного действия для человека звука и вибрации. Лишь грозные явления природы громы, молнии, землетрясения, цунами и другие виды стихий, наводили на людей ужас своей мощью и таинственностью. И вот, спустя миллионы лет эволюции, впервые в XX в. возникла вполне реальная угроза биологическому благополучию человека от действия различных форм механической энергии (звук, вибрация и давление). Эту угрозу принесла современная цивилизация, ее научно-техническая революция. Социальный фактор нарушил веками складывавшиеся, жизненно необходимые взаимоотношения биологических процессов с действием механических факторов. Возникла биосоциальная проблема, которую в общем виде можно сформулировать как проблему нарушения взаимоотношений биологических и социальных факторов в жизни человека. Социальный фактор все в большей степени стал определять конечный результат взаимодействия человека с окружающей средой. Именно социальный фактор породил условия, при которых звук и вибрация становятся источником патологии, угрожая не только здоровью людей, но, что более опасно, биологической судьбе последующих поколений. [c.68] Вернуться к основной статье