The Impact of Noise Exposure on Psychophysiological Parameters in Students

Full Text

Введение

В современном мире шум как значимый физический фактор среды обитания является неотъемлемой частью жизни людей, при этом увеличение его уровня считается вредным производственным фактором. О том, что «однажды человеку придется бороться с шумом так же яростно, как с холерой и вредителями», еще в начале ХХ века говорил лауреат Нобелевской премии Роберт Кох [1].

Шум – это психосоциальный фактор, активирующий симпатическую и эндокринную системы [2]. Его специфическим действием является негативное влияние на орган слуха¹,², а также он обладает достаточно выраженным неспецифическим действием на нервную, иммунную, сердечно-сосудистую системы, чему посвящены исследования ряда ученых [3; 4]. Несколько лет назад был открыт феномен скрытой потери слуха, при котором аудиометрические пороговые значения могут оставаться в пределах нормальных параметров. В настоящее время подвергается сомнению полная обратимость временных повышений порогов слышимости [5].

Оценка уровня шума как одного из негативных факторов окружающей среды ежегодно проводится силами Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, по данным которой доля уровня шума, не соответствующего гигиеническим нормативам, в Республике Мордовия (РМ) увеличивается с каждым годом (в 2017 г. – 20 %, в 2018 г. – 47,3 %, в 2019 г. – 48,6 %)³. Основным источником шума в населенных пунктах является транспорт, что обусловлено ежегодным ростом количества автомобилей. Позитивной тенденцией в 2023 г. в РМ является снижение удельного веса измерений шума на территории жилой застройки, не соответствующих гигиеническим нормативам, до 16,4 %, что ниже значения среднероссийского (17,9 %) показателя; при этом из физических факторов, превышения гигиенических нормативов которых зафиксированы на промышленных предприятиях, максимальная доля принадлежит шумовому воздействию (26,4 %⁾⁴.

Всемирная организация здравоохранения (ВОЗ) обращает внимание на возрастающую проблему использования персональных аудиоустройств. Так, около 50 % подростков и молодых людей в возрасте 12–35 лет в странах со средним и высоким уровнем дохода используют персональные аудиоустройства на небезопасной громкости. Наряду с этим, примерно 40 % молодых людей подвергаются воздействию высокого уровня звука в ночных клубах, барах, на концертах⁵. Цель исследования – определить уровень шумовой нагрузки в организациях высшего образования на основе анализа данных, полученных при замерах шума на территориях корпусов и в учебных аудиториях Медицинского института МГУ им. Н. П. Огарёва, а также оценить влияние шумовой нагрузки на психофизиологические параметры студентов.

 

Материалы и методы

Замеры уровня шумя проводились при помощи анализатора шума и вибрации «Ассистент» на территориях трех корпусов Медицинского института МГУ им. Н. П. Огарёва (№ 3, 12, 13) в июне 2020 г. с 9:00 до 13:00, с целью определения максимального уровня окружающего шума и исключения шума, возникающего во время учебного процесса. В соответствии с требованиями ГОСТ 23337-2014 продолжительность измерений составила 15 мин.

Онлайн-анкетирование проводилось на платформе Google Forms. В нем приняли участие 97 студентов (32 % мужчин и 68 % женщин) 1–6 курсов Медицинского института МГУ им. Н. П. Огарёва в возрасте от 18 до 26 лет. Расчет годовой шумовой нагрузки проводился по методике Johnson T. A. с соавт. [6]. Для оценки влияния шума на когнитивные и психофизиологические функции выбраны по 10 студентов с самым низким и самым высоким уровнем годовой шумовой нагрузки (среди них 30 % мужчин, 70 % женщин в I группе, и по 50 % участников обоих полов – во II). Возраст исследуемых составил 18–22 года. Годовое воздействие шума у студентов, вошедших в I группу, составило 62,5–68,2 дБА (минимальная шумовая нагрузка). Годовое воздействие шума у студентов, вошедших во II группу (группа риска) – 80,1–85,6 дБА (максимальная шумовая нагрузка). Группа студентов со средним уровнем шумовой нагрузки в исследование не включалась. Оценка избирательности и концентрации внимания проводилась по методике Мюнстерберга, которая представляет собой буквенный текст, среди которого имеются слова, при этом исследуемым необходимо было найти и подчеркнуть эти слова [7]. Психофизиологические параметры – функциональный уровень системы, устойчивость реакции и общее функциональное состояние ЦНС – исследовали с помощью системы контроля уровня стресса (СКУС), включающей 120 измерений времени реакции, интервалы между подачами сигнала 1–3 с, продолжительность исследования составила 5–7 мин. Состояние органа слуха проверялось аудиометром Grason-Stadler GSI-67, проводилась тональная пороговая аудиометрия с исследованием воздушного и костного звукопроведения в стандартном диапазоне частот. Измерения проводились в состоянии покоя, при средней температуре воздуха помещения 20 °С, натощак.

Статистическую обработку цифровых данных проводили в программе «Statistica 7.0».

 

Результаты исследования

По данным объективного измерения максимальные показатели уровня шума зафиксированы на территориях корпусов № 3 и 13, расположенных в непосредственной близости от автомобильных дорог. Тем не менее, эти показатели не превышают ПДУ шума, допустимого для территорий образовательных учреждений, и составляющего 70 дБА⁶. В учебных аудиториях данных корпусов уровень шума был выше ПДУ для учебных помещений (55 дБА) (табл. 1).

 

Таблица 1.  Показатели уровня шума на территории и в учебных корпусах Медицинского института МГУ им. Н. П. Огарёва

Table 1.  The noise level indicators on the premises and in the academic buildings of Medical Institute, MRSU

 

№ корпуса / Building No.	Уровень шума / Noise level
	на территории корпуса, дБА / on the territory of the building, dBA	в учебных аудиториях, дБА / in classrooms, dBA
3	68,3	55,8
12	52,4	39,5
13	68,1	56,7

 

Онлайн-анкетирование студентов выявило наличие жалоб на дискомфорт, доставляемый шумом, практически у половины опрошенных (47,2 %), которые отмечали снижение концентрации внимания. Следует подчеркнуть, что преобладающее количество респондентов (около 63 %) указали, что их беспокоит шум не только во время учебы, но и дома. Отмечена взаимосвязь между ориентацией окон и видом источника шума, который вызывает неприятные субъективные ощущения. У трети респондентов (около 31 %) окна выходят на автомобильную дорогу. 23,7 % опрошенных студентов указывали, что их беспокоит именно транспортный шум. Жалобы на бытовой шум высказывали только 1 % студентов [8].

По результатам оценки частоты использования индивидуальных наушников выявлено, что подавляющее большинство (84,5 %) респондентов ежедневно пользуется данным устройством. Продолжительность использования наушников основной массой опрошенных составляет менее 4 ч в сутки (рис. 1), однако две трети студентов используют наушники на средней и выше средней уровнях громкости (рис. 2).

 

Рис. 1.  Частота использования наушников в течение дня, %

Fig. 1.  Frequency of headphone usage throughout the day, %

Источник: здесь и далее все рисунки составлены авторами

Source: here and below all figures are created by the authors

 

Р и с.  2.  Распределение опрошенных в зависимости от уровня громкости звука используемых наушников

F i g.  2.  The distribution of respondents based on the volume level of the headphones they use

 

Средняя годовая шумовая нагрузка составила 75,1 (±3,2) дБА; у мужчин она зафиксирована выше, чем у женщин (78,3 и 73,4 дБА соответственно). В зависимости от полученных показателей годовой шумовой нагрузки были сформированы 2 группы: I (n = 10) – лица с минимальным воздействием шумовой нагрузки, у которых годовое воздействие шума составляет 62,5–68,2 дБА (мужчин 3 (30 %), женщин 7 (70 %)), и II (n = 10) – лица с максимальным воздействием шумовой нагрузки (группа риска), у которых годовое воздействие шума составляет 80,1–85,6 дБА (мужчин 5 (50 %), женщин 5 (50 %)). Возраст студентов составил 18–22 года, в анамнезе они не имели заболеваний органа слуха.

Участники II группы выполнили тест по методике Мюнстерберга. Результаты показали заметное снижение уровня избирательного внимания при повышенном значении шума. При уровне шума в 45,1  дБА 70 % испытуемых продемонстрировали высокий уровень избирательности внимания, тогда как при уровне шума в 65,5 дБА только 20 % участников смогли пройти тесты на высоком уровне, остальные 80 % показали средний уровень (t = 2,262, p < 0,015).

В таблицах 2 и 3 представлены данные исследования психофизиологических параметров, которые вычислялись с помощью программного модуля «СКУС». Показатели ниже среднего определены только у лиц, относящихся к группе риска (II группа). В группе с низким уровнем шумовой нагрузки (I группа) преобладает высокий уровень функциональных возможностей.

 

Таблица 2.  Показатели функциональных уровней

Table 2.  Indicators of functional levels

 

Показатель / Indicator	I группа / Group I	II группа / Group II	Статистика, p / Statistics, p
функциональный уровень системы, с-2/ Functional level of the system, с-2	138,35 ±  9,55	107,15 ± 10,12	p I–II = 0,039
устойчивость реакции, с-1  / Reaction stability, с-1	7,38 ± 2,15	5,16 ± 1,82	p > 0,05
уровень функциональных возможностей, с-2 / Level of functionality, с-2	48,74 ± 6,58	30,23 ± 5,52	p I–II = 0,046

 

 

Таблица 3.  Распределение студентов с различными уровнями показателей по программированной Системе контроля уровня стресса, %

Table 3.  Distribution of students with different levels of indicators according to the programmed Stress Level Control System, %

 

Показатель / Indicator	Функциональный уровень системы / Functional level of the system			Уровень функциональных возможностей / Level of functionality
	выше среднего / above the average	средний / average	ниже среднего / below the average	выше среднего / above the average	средний / average	ниже среднего / below the average
I группа / Group I	70	30	-	60	40	-
II группа / Group II	20	60	20	10	70	20
Статистика, p / Statistics, p	p < 0,001	p > 0,05	p < 0,001	p < 0,001	p > 0,05	p < 0,001

 

Проведенная в обоих группах тональная аудиометрия показала, что достоверных различий не выявлено, пороги воздушного и костного звукопроведения совпадали или различались не более, чем на 10 дБ, во всем диапазоне исследуемых частот показатели не превышали 25 дБ.

 

Обсуждение и заключение

Снижение функциональных возможностей слуха обследуемых может быть вызвано именно добровольным повышением шумовой нагрузки, которая оказывает неблагоприятное воздействие и на слуховой анализатор, и на психоэмоциональное и психофизиологическое состояние. Повышенный уровень шума сначала оказывает влияние на центральную нервную систему, некоторые отделы головного мозга и может изменять естественные действия высшей нервной деятельности [9]. Далее он приводит к нарушению когнитивных функций, влияет на сердечно-сосудистую систему и затем воздействует непосредственно на орган слуха человека [5; 10; 11].

Таким образом, проведенные исследования уровня шума на территориях учебных корпусов Медицинского института МГУ им. Н. П. Огарёва свидетельствуют, что максимальные показатели не превышают предельно допустимого уровня шума – 70 дБА. В то же время, в учебных аудиториях исследуемых корпусов, расположенных в непосредственной близости от автомобильных дорог, ПДУ шума превышает гигиенические рекомендации (55 дБА).

Анализ полученных показателей шумовой нагрузки позволил разделить обследуемых студентов на две группы с выделением группы риска, в которой годовое воздействие шума превышало 80 дБА.

Оценка некоторых когнитивных показателей посредством теста Мюнстерберга и психофизиологических параметров с помощью программированного модуля СКУС подтверждает неспецифическое действие шума. У студентов это проявлялось в виде снижения концентрации внимания и его избирательности. Среди респондентов II группы отмечалось и снижение некоторых параметров функциональных возможностей нервной системы. В этой группе неспецифическое воздействие шума проявлялось при отсутствии нарушений специфического воздействия. Об этом свидетельствуют оптимальные показатели тональной аудиометрии.

Исходя из того, что повышенная шумовая нагрузка может оказывать неблагоприятное воздействие на функциональные возможности нервной системы, необходимо разработать ряд дополнительных мероприятий по акустическому оздоровлению окружающей среды, включающих рекомендацию использования современных конструкций окон с высоким уровнем звукоизоляции в образовательных учреждениях и жилых зданиях, а также разработку санитарно-просветительских мероприятий по профилактике бесконтрольного использования индивидуальных наушников.

 

¹ Методические Рекомендации 2.1.10. Состояние здоровья населения в связи с состоянием окружающей среды и условиями проживания населения. Оценка риска здоровью населения от воздействия транспортного шума [Электронный ресурс] // М., 2012 URL: https://docs.cntd.ru/document/1200095849 (дата обращения: 11.03.2025).

² ГОСТ 12.1.003-2014. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности. М. : Стандартинформ, 2014. 24 с.

³ О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2019 году: Государственный доклад [Электронный ресурс] // М. : Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2020. 299 с. URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=14933 (дата обращения: 11.03.2025).

⁴ О состоянии санитарно-эпидемиологического благополучия населения в Российской Федерации в 2023 году: Государственный доклад [Электронный ресурс] //  М. : Федеральная служба по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека, 2024. 364 с. URL: https://www.rospotrebnadzor.ru/documents/details.php?ELEMENT_ID=27779 (дата обращения: 11.03.2025).

⁵ WHO Deafness and hearing loss [Электронный ресурс]. https://www.who.int/news-room/fact-sheets/detail/deafness-and-hearing-loss (дата обращения: 11.03.2025).

⁶ ГОСТ 12.1.003-2014. Система стандартов безопасности труда. Шум. Общие требования безопасности.

 

About the authors

Natalya N. Chernova

National Research Mordovia State University

Author for correspondence.
Email: chernovanatascha@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0002-0165-4706
SPIN-code: 1827-2380
Scopus Author ID: 42761240700
ResearcherId: D-9653-2019

Cand.Sci. (Ped.), Associate Professor, Department of Normal and Pathologic Physiology

Russian Federation, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Oksana P. Balykova

National Research Mordovia State University

Email: balykova.oxana@yandex.ru
ORCID iD: 0000-0003-3921-4930
SPIN-code: 7741-8656
Scopus Author ID: 6504263405

Cand.Sci. (Med.), Associate Professor of the Department of Normal and Pathological Physiology

Russian Federation, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Ludmila I. Kitaeva

National Research Mordovia State University

Email: lyudmila.kitaeva.68@mail.ru
ORCID iD: 0000-0003-2509-1036
SPIN-code: 9401-1780

Senior Lecturer of the Department of Normal and Pathological Physiology

Russian Federation, 68 Bolshevistskaya St., Saransk 430005

Marina V. Shirmankina

National Research Mordovia State University

Email: shirmankina99@mail.ru
ORCID iD: 0000-0002-9049-5662
SPIN-code: 2141-2903

Assistant of the Pediatrics Department with a Course in Dietetics

Russian Federation, 68 Bolshevistskaya st., 430005 Saransk

References

Supplementary files