Какие конкретные физические повреждения угрожают слуху и вестибулярному аппарату? При взрыве ударная волна попадает из наружного уха во внутреннее и проходит через полость среднего уха и барабанную перепонку. Перепонка – тонкая пленка, отделяющая среднее ухо от внутреннего, – первая структура, которую своим воздействием заставляют вибрировать приходящие из внешнего мира звуковые волны. Тогда и запускается вся хитроумная конструкция внутреннего уха. Иногда сильное давление внешней среды или сила звуковых волн может привести к тому, что эта тонкая пленка рвется или в ней образуются дырки. Барабанная перепонка ведет себя очень похоже на продырявленный чересчур рьяным ударником малый барабан (на ум сразу же приходит уничтоживший сотни барабанных установок покойный Кит Мун из The Who): вибраций больше нет, нет и звука. Кроме того, под угрозой оказываются и стереоцилии, которые выравнивают внутреннее ухо и вибрируют под воздействием звуковых волн.

Изгиб этих крошечных волосков вызывает реакции внутри слуховых нервных клеток, и сигналы, которые эти клетки посылают в мозг, регулируются посредством нейронной петли, в которой обратная связь от мозга корректирует поступающую информацию. Эффект похож на тот, что мы наблюдаем, когда гитара расположена слишком близко к усилителю: если мозг не регулирует цикл, возникнет положительная обратная связь и нежелательные звуки усилятся. Обратная связь вызвана колебаниями стереоцилий, и такие колебания во внутреннем ухе могут привести к тиннитусу (см. главу 10). Взрывная волна может сломать волоски и убить клетки стереоцилий – это еще один способ нарушить обратную связь во внутреннем ухе, в результате чего и появляется шум в ушах. Сами рецепторные клетки можно повредить очень сильным звуком или давлением. Определенные клетки чувствительны к определенной длине волны и не способны к регенерации, поэтому их восстановление после повреждения или уничтожения невозможно, что приводит к невосприимчивости звуковых волн некоторой длины. Кроме того, прекращение работы рецепторных клеток означает, что какая-то поступающая в них информация будет пропущена и в дополнение к отсутствию слуха на определенных длинах волн это вызовет еще и шум в ушах. И посторонние звуки в этом случае возникают именно из-за этого нарушения и существуют только в голове того, кто их слышит.

Слух нарушается не только от взрывной волны или сотрясения мозга, но и от негативного воздействия звуковых волн другой длины. Мы уже обсуждали самые громкие спортивные стадионы в мире (см. главу 7), но и в повседневной жизни мы то и дело сталкиваемся с шумом – акустическим фоном окружающей среды. Это шум, про который наши предки даже 500 лет назад не знали ничего. Каждый день мы слышим работающие блендеры, кофемолки, автомобили, телевизоры, сирены и звонящие телефоны, которые 150, 100 да и 50 лет назад просто не существовали. Есть и современные звуки, характерные для профессиональной деятельности человека: рев взлетающего самолета, визг работающей дрели или вой бензопилы, грохот на заводе и скрежет тормозов поезда метро. Шум сопровождает и некоторые виды досуга, например рев гоночных автомобилей на ралли или грохот группы The Who в наушниках. И раз уж зашел разговор об этой рок-группе, нелишним будет упомянуть, что именно оглушающие неординарные концерты принесли им такой зрительский успех. Только вот трое из четырех участников первого состава – Пит Таунсенд, Роджер Долтри и Джон Энтвисл – потеряли слух из-за воздействия собственной музыки. Про слух четвертого члена группы – барабанщика Кита Муна – ничего выяснить не успели, поскольку тот умер в тридцать два года от передозировки лекарственного препарата.

Если бы длительность всех этих современных звуков, с которыми мы постоянно сталкиваемся, составляла несколько секунд, то только от измеряемой в децибелах силы звука зависело бы, вызовет ли это воздействие травматическую потерю слуха, временное нарушение слуха или можно считать этот звук безопасным. Однако, по мнению Бориса Гуревича и его коллег, повреждение слуха вызывается не только громкостью звука, но и длительностью его воздействия на человека. Чтобы оценить влияние конкретных современных звуков на слух, нужно вычислить так называемый Lэкв (Leq) – эквивалент уровня непрерывного шума для различных источников звука.

Этот метод количественной оценки звуков, которые мы слышим в повседневной жизни, основан на децибелах, производимых звуком, и среднем времени, в течение которого человек подвергается воздействию каждого вида шума. Звук у блендеров и электрических дрелей прерывистый, но дрели – мощнее и громче, поэтому их Lэкв будет выше. Две минуты шума блендера даже близко нельзя сопоставить с Lэкв дрели в течение восьми секунд. Lэкв работы блендера в течение пяти минут считается безопасным, а шум электрической дрели за это же время считается угрозой для здоровья и может привести к временной потере слуха. Шумные стадионы (например, стадион Эрроухед во время игры команды «Канзас-Сити Чифс»), о которых мы говорили в главе 7, имеют Lэкв, который считается травматичным, и, если подвергаться воздействию подобного шума длительное время, это может привести к постоянной потере слуха. И наушники, которые грузчики надевают на летном поле любого аэропорта, предназначены отнюдь не для прослушивания музыки, а для защиты от самого громкого повседневного профессионального шума, которому подвергаются современные люди, – рева реактивного двигателя.

Рис. 11.1. Звуки в повседневной жизни и Lэкв (эквивалент уровня непрерывного шума)

Шум на рабочем месте в лучшем случае раздражает, а в худшем может быть опасным. Согласно большинству нормативов, на производствах по всему миру уровень шума в 80 дБ в течение полного рабочего дня приемлем и «считается безопасным». Это все равно что такое длительное время слушать шум автомобилей на оживленной трассе, стоя примерно в пятнадцати метрах от дороги. Такой уровень шума в течение указанного периода не должен вызывать повреждения стереоцилий внутреннего уха или слуховых нервных путей и, следовательно, считается безопасным. Действительно, когда крысы подвергаются воздействиям шума, по уровню эквивалентным тем, которые находятся в рамках стандартов, исследователи не видят у них повреждения волосков внутреннего уха. Однако Гуревич и его коллеги поставили под сомнение царившую ранее уверенность в том, что длительное воздействие высоких децибелов звука не представляет опасности.

Исследования подопытных животных подтверждают эти сомнения. Тридцатидневное воздействие на крыс звуком на уровне 70 дБ (то есть значительно ниже уровня звука, считающегося опасным) привело к серьезному повреждению нервных путей их первичной слуховой коры. Подопытные крысы не различали звуки, близкие по частоте, которые распознавали крысы, не подвергавшиеся подобному воздействию. Выводы показывают, что шум на уровне 80 дБ в течение длительного периода времени негативно влияет на коммуникации слуховой системы. Эта перенастройка нейронных связей представляет собой результат пластичности мозга.