Wpływ hałasu i drgań na człowieka Wykład I Wpływ hałasu na organizm ludzki Anna Preis, email: apraton@amu.edu.pl 9.10.2017
WHO Cardiovascular disease Effects on sleep Annoyance Cognitive impairment Hearing impairment and tinnitus
Drgania To jest dla mnie wyzwanie!
Plan wykładu Natura dźwięku i hałasu: różnice w percepcji dźwięku i hałasu Klasyczne i środowiskowe podejście do badania hałasu Wskaźniki oceny hałasu Wpływ ekspozycji hałasu na zdrowie i samopoczucie słuchowe efekty (wykład II) niesłuchowe efekty: dokuczliwość, zaburzenie snu, poznawcze i psychomotoryczne zaburzenia związane z zadaniami wykonywanymi w hałasie oraz naczyniowe i fizjologiczne efekty
Dźwięk i hałas Dźwięk - fizyczny bodziec wywołujące wrażenie słuchowe dźwięk w psychoakustyce: tony, szumy, modulacje, dźwięki harmoniczne dźwięk środowiskowy: mowa, muzyka, dźwięk spotykany w życiu codziennym Hałas - dźwięk niepożądany Percepcja versus recepcja Szkodliwość versus dokuczliwość hałasu
Percepcja versus recepcja Dźwięk środowiskowy Percepcja Recepcja Naturalne środowisko Zakłócone środowisko Cechy wrażenia słuchowego Cechy dokuczliwości hałasu Głośność, Wysokość, Barwa Dokuczliwa głośność, Uciążliwość, Zawartość informacyjna
Klasyczne versus środowiskowe Podejście do badania dokuczliwości hałasu Klasyczne Środowiskowe Jeden czynnik Wiele czynników Charakterystyki hałasu Charakterystyki hałasu i tła
Klasyczne podejście do dokuczliwości Równoważny poziom dźwięku A L AeqT T 1 0.1L pa t 10 log 10 dt T 0 gdzie T (w sekundach) oznacza czas uśredniania, natomiast L pa oznacza zmienny w czasie, ważony krzywą A, poziom ciśnienia akustycznego. Dzienno, wieczorno, nocny roczny równoważny poziom dźwięku, L L 1 0.1L D 0.1( LW 5) 0.1( LN 10 log 12 10 4 10 8 10 24 10) czas uśrednienia hałasu wynosi 1 rok, równoważny poziom dźwięku dla różnych przedziałów czasowych: pora dzienna od godz. 6 00 do 18 00, wieczorna od 18 00 do 22 00, nocna od 22 00 do 6 00
Klasyczne podejście do dokuczliwości Wartości równoważnego poziomu dźwięku A można wyznaczyć w oparciu o wskaźnik oceny hałasu odnoszący się do pojedynczego wydarzenia akustycznego, tj. o tzw. poziom ekspozycji hałasu L AE p A 2 E L AE log 2 pot E A jest ekspozycją hałasu t o A 10 p o = 210-5 Pa, t o = 1 s, E A p 2 A t - zmiany średniego kwadratu ciśnienia akustycznego w trakcie pojedynczego wydarzenia akustycznego dt L AeqT L AE Nt 10 log T o
Poziom dźwięku [db] Poziom ekspozycji 85 80 75 70 65 60 55 Poziom dźwieku, L pa (t) Poziom ekspozycji hałasu 50 0 5 10 15 20 Czas [s]
Środowiskowe podejście UBA do dokuczliwości 1.3 N d 10 sone 1 s f au A n AL IN DR PA N 2 2 5 ( 1 w w S FR S N 2.18 F R 5 w 1.750.25lg 10 w s FR 0.4 0. 6 0.4 acum sone N / sone vacil asper 5
Wpływ ekspozycji hałasu na zdrowie i samopoczucie WHO zdrowie to pełny dobrostan fizyczny, psychiczny i społeczny a nie wyłącznie brak choroby lub niedomagania Zdrowie to dynamiczny stan organizmu, który funkcjonuje właściwie i psychicznie zgodnie z wiekiem, płcią i ogólnymi warunkami w populacji, do której jednostka należy, i zgodnie z obecnym stanem nauki i technologii i powiązanymi celami ochrony zdrowia i zdrowia publicznego, przekonaniami i wzorcami kulturowymi społeczeństwa
Piramida efektów
Dokuczliwość hałasuspołeczna reakcja na hałas środowiskowy Ocena dokuczliwości hałasu na skali werbalnej polega na odpowiedzi na następujące pytanie: Myśląc o ostatnich (..12 miesiącach lub podobnym okresie..), kiedy był(a) Pan/Pani w domu, proszę odpowiedzieć, jak bardzo hałas z (..nazwa źródła..) przeszkadzał irytował, dokuczał Panu/Pani: skrajnie, bardzo, średni, mało, wcale? Z kolei ocena dokuczliwości hałasu na skali liczbowej wymaga odpowiedzi na pytanie: Prezentuję Panu/Pani skalę liczbową od 0 do 10 dla wyrażenia opinii jak bardzo (źródło hałasu) hałas przeszkadza, irytuje lub dokucza, gdy jest Pan/Pani w domu. Jeśli nie dokucza Pani/Panu hałas wcale proszę wybrać 0, jeśli dokucza ekstremalnie proszę wybrać 10, jeśli dokucza w sposób pomiędzy proszę wybrać liczbę pomiędzy 0 i 10. Myśląc o ostatnich (..12 miesiącach lub podobnym okresie..) jaka liczba od 0 do 10 najlepiej opisuje jak bardzo przeszkadzający, irytujący, dokuczliwy był hałas pochodzący od (..nazwa źródła hałasu)?
Preis, A., Kaczmarek, T., Wojciechowska, H., Żera, J. M. Fields Polish version of the standardized noise reaction questions for community noise surveys, International Journal of Occupational Medicine and Environmental Health, 16 (2),155-159 (2003) skrajnie, bardzo, średni, mało, wcale?
Dose Response Curves Zależność przedstawiająca % osób odczuwających dany hałas jako skrajnie dokuczliwy lub jako dokuczliwy w funkcji dawki hałasu - L dla różnych źródeł hałasu Hałas drogowy A 1.795 10 4 3 2 2 L 37 2.110 10 L 37 0.5353 L 37 HA 9.868 10 4 3 2 2 L 42 1.436 10 L 42 0.5118 L 42
100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 A [%] 50 HA [%] 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 45 50 55 60 65 70 75 L DEN [db] 0 45 50 55 60 65 70 75 L DEN [db]
Dose Response Curves Hałas kolejowy A 4.538 10 4 3 3 2 L 37 9.482 10 L 37 0.2129 L 37 HA 7.239 10 4 3 3 2 L 42 7.85110 L 42 0.1695 L 42
100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 A [%] 50 HA [%] 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 45 50 55 60 65 70 75 L DEN [db] 0 45 50 55 60 65 70 75 L DEN [db]
Dose Response Curves Hałas lotniczy A 8.588 10 6 3 2 2 L 37 1.777 10 L 37 1.221 L 37 HA 9.199 10 5 3 2 2 L 42 3.932 10 L 42 0.2939 L 42
100 100 90 90 80 80 70 70 60 60 A [%] 50 HA [%] 50 40 40 30 30 20 20 10 10 0 45 50 55 60 65 70 75 L DEN [db] 0 45 50 55 60 65 70 75 L DEN [db]
Netherlands Organisation for Applied Scientific Research
Zakłócenie snu 40 35 hałas drogowy hałas kolejowy hałas lotniczy 30 25 SD [%] 20 15 10 5 0 40 45 50 55 60 65 70 L N [db]
Skrajne zakłócenie snu 25 20 hałas drogowy hałas kolejowy hałas lotniczy HSD [%] 15 10 5 0 40 45 50 55 60 65 70 L N [db]
Efekty zdrowotne związane z zakłóceniem snu w funkcji poziomu hałasu w porze nocnej mierzonego na zewnątrz L N, na zewnątrz < 30 dba 30-40 dba 40-55 dba > 55 dba Efekt zdrowotny Brak biologicznych efektów, mniej niż 3 dodatkowe przebudzenia na rok Ruchy ciała, przebudzenia, pobudzenie, spontaniczna skarga na zakłócenie snu, 3-14 dodatkowe przebudzenia na rok Negatywne efekty obserwowane u eksponowanej na taki hałas populacji osób, 14-275 dodatkowych przebudzeń na rok Sytuacja staje się groźna dla ludzi narażonych na taki hałas, pojawia się ryzyko choroby naczyniowej, więcej niż 275 dodatkowych przebudzeń na rok
Poznawcze i psychomotoryczne zadania wykonywane w hałasie
Naczyniowe i fizjologiczne efekty narażenie na wysoki, krótkotrwały hałas wpływa na układ współczulny i układ hormonalny, prowadząc do niespecyficznych reakcji fizjologicznych (obejmujących np. tętno, ciśnienie krwi, skurcz naczyń, tj. zwężenie naczyń krwionośnych, hormony stresu, EKG), chwilowe reakcje autonomiczne spowodowane hałasem nie występują tylko na jawie, ale także u śpiących osób, nawet wtedy, gdy nie występuje przebudzenie EEG. Po kilku nocach następuje subiektywne przyzwyczajenie się do tej sytuacji, badania na zwierzętach wykazały, że długotrwałe narażenie na wysoki poziom hałasu prowadzi do zaburzeń zdrowia, w tym nadciśnienia tętniczego i starzenia się serca, badania epidemiologiczne wskazują, że pracownicy pracujący w warunkach dużego hałasu narażenie są na większe ryzyko nadciśnienia tętniczego i zawału mięśnia sercowego niż pracownicy pracujący w warunkach względnej ciszy
Wartości progowe dla pojawienie się negatywnych efektów oddziaływania hałasu na organizm ludzki Efekt Dokuczliwość, uciążliwość Własna ocena zaburzeń snu Wymiar Wskaźnik oceny hałasu* Próg ** [dba] Przedział czasu Psychospołeczny, jakość życia L 42 Długotrwały Jakość życia, somatyczne brak efektów somatycznych Uczenia się, pamięć Wydajność L Aeq 50 Hormony stresu Wskaźnik stresu L max Sen (polisomnografia) Odnotowane przebudzenia Własna ocena stanu zdrowia Nadciśnienie Niedokrwienne choroby serca Uwaga Podniecenie, ruchliwość, jakość snu L N 42 Długotrwały L max, wewnątrz pomieszczeń Brak danych 32 Chwilowy, długotrwały Chwilowy, długotrwały Chwilowy, długotrwały Sen L AE wewnątrz 53 Chwilowy Dobrostan, zdrowie kliniczne L 50 Długotrwały Fizjologia zdrowia L somatycznego 50 Długotrwały Zdrowie w sensie braku L objawów klinicznych 60 Długotrwały * L i L N są definiowane jako poziomy zewnętrznego narażenia (na zewnątrz pomieszczeń). Lmax może być wyznaczany zarówno wewnątrz jak i na zewnątrz ** Poziom powyżej, którego efekty zaczynają występować lub zaczynają rosnąć powyżej normalnego tła