Machen Geräusche krank? Einfluss von Schall auf die körperliche und seelische Gesundheit Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

Präsentation zum Thema: "Machen Geräusche krank? Einfluss von Schall auf die körperliche und seelische Gesundheit Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?"—  Präsentation transkript:

1 Machen Geräusche krank? Einfluss von Schall auf die körperliche und seelische Gesundheit Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

2 Laut WHO ist heute Lärm eine der wichtigsten krank machenden Umweltfaktoren. Durch Gesundheitsschäden (Schlafstörungen und KHK etwa) infolge von Verkehrslärm gingen allein in den westlichen EU- Staaten jährlich mindestens eine Million Jahre gesunden Lebens verloren, klagt die WHO. Von Hörschäden durch Lärm seien weltweit mehr als eine Milliarde Menschen betroffen. Schon vor über 100 Jahren prophezeite Robert Koch: „Eines Tages wird der Mensch den Lärm ebenso unerbittlich bekämpfen müssen wie die Cholera und die Pest.“ Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

3 Definition Schall Anatomie und Physiologie des Hörens Schall und physische Auswirkungen Schall und psychische Auswirkungen Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Agenda

4 Was ist Schall Schall stellt die Ausbreitung von kleinsten Druck- und Dichteschwankungen in einem elastischen Medium (Gase, Flüssigkeiten, Festkörper) dar. Schall bezeichnet allgemein das Geräusch, den Klang, den Ton, den Knall (Schallarten), wie er von Menschen mit dem Gehör, also dem Ohr-Gehirn- System, aber auch von Tieren auditiv wahrgenommen werden kann. Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

5 Schall definiert sich mit: Frequenzen, Schalldruck und Lautstärken Die Geräusche, die als Schallwellen auf den Menschen einwirken, können sehr unterschiedlich sein (spektrale Zusammensetzung). Im Gegensatz zu einem Ton bzw. zum Klang sind Geräusche ohne erkennbare Tonhöhe und ohne Klangfarbe. Geräusche werden von nichtperiodischen Schwingungen erzeugt. Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

6 Schall definiert sich mit: Frequenzen, Schalldruck und Lautstärken Die Schallwellen werden hauptsächlich mit den beiden (physikalischen) Eigenschaften charakterisiert: 1.Frequenz (Tonhöhe):die Häufigkeit der Wellentäler und Wellenhöhen pro Die Maßeinheit für die Frequenz wird in Hertz angegeben, mit dem Einheitenzeichen Hz. Je höher die Frequenz - also die Häufigkeit, mit der eine Schallwelle in der Sekunde schwingt - desto höher klingt der Ton. 2. Amplitude (Lautstärke): die Ausprägung der Wellentäler und Wellenhöhen Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

7 Was ist Schall Schalldruck (p), Amplitude = Ausprägung der Schwingung. Die Maßeinheit des Schalldrucks ist das "Pascal" mit dem Einheitenzeichen Pa. Ein Pascal entspricht einem Druck von einem Newton pro Quadratmeter. 1 Pa=1N/m² Die Lautstärke: Für die Beurteilung und Messung der Lautstärke einer Schallquelle wird der Schalldruckpegel (kurz: Schallpegel) verwendet. Er gibt das Verhältnis des Schalldrucks (Amplitude) eines Geräusches im Vergleich zu einem Bezugspegel von 0 dB wieder. Der Bezugspegel 0 dB, also der Basis-Schalldruck (p0), wurde mit Hilfe wissenschaftlicher Versuche festgelegt und beträgt 20 Mikropascal (µPa) = 2/100.000 Pascal (Zwei Hunderttausendstel Pascal). Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

8 Was ist Schall In Bezug auf den menschlichen Hörsinn entspricht dieser Basis-Schalldruck der so genannten Hörschwelle (0 dB = Hörschwelle). Das heißt: Geräusche, deren Schalldruck 20 µPa unterschreiten, werden vom menschlichen Gehör nicht wahrgenommen. Die Maßeinheit für die Lautstärke ist das Dezibel (dB). Die maximale Lautstärke einer Schallwelle kann 194 dB nicht überschreiten, da dann der Schalldruck den Atmosphärendruck erreicht. Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

9 Schall und Hören Das menschliche Gehör empfindet gleich laute Töne unterschiedlicher Frequenzen als unterschiedlich laut. Beispiel: Wird einer Person ein Ton von 1000 Hz vorgespielt, empfindet sie die Lautstärke dieses Tons wesentlich lauter als die Lautstärke eines tatsächlich gleich lauten Tons mit einer Frequenz von z. B. 50 Hz. Das Gleiche gilt für hohe Frequenzen, etwa von 15.000 Hz. Der Arbeitslärm wird daher in Dezibel (A) angegeben, abgekürzt dB(A). Der Spitzenpegel wird in Dezibel (C) gemessen, abgekürzt dB(C)

10 Frequenzkennlinie (A): 100dB im Tieftonbereich 85 dB bei 1000Hz 80 dB bei 6000Hz Dauerschallpegel von > 85 dB führen bei den meisten Menschen zu Lärmschäden Schädigungsgrenze gemäß ISO Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

11

12 Definition Schall Anatomie und Physiologie des Hörens Schall und physische Auswirkungen Schall und psychische Auswirkungen Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Agenda

13 Bau und Funktion des Ohres Äußeres OhrMittelohrInnenohr Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

14 Das Mittelohr Das Trommelfell – graue Membran – fängt Schallwellen auf – wandelt Schall in mechanische Energie um – leitet Energie an Gehörknöchelchen weiter Bau und Funktion des Ohres Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

15 – Paukenhöhle ist größte Höhle im Raumsystem – Gehöhrknöchelchen leiten Schallwellen zum Innenohr Das Mittelohr Paukenhöhle und Gehöhrknöchelchen Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Bau und Funktion des Ohres

16 Das Innenohr Die Schnecke (Hörorgan) – Teil des knöchernen Labyrinths – hier liegen Sinneszellen – ist mit Flüssigkeit gefüllt – Wellenberge reizen Sinneszellen  Umwandlung mechanischer Energie in elektrische Signale Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Bau und Funktion des Ohres

17 Haarzellen bei gesundem Ohr Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Bau und Funktion des Ohres

18 Schallaufnahme und Verstärkung Elektromechanische Signalumwandlung Signalverarbeitung/Wahrnehmung Bau und Funktion des Ohres Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

19 Schallwahrnehmung im Hörfeld Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Infraschall Hörbarer SchallUltraschall

20 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Schallwahrnehmung im Gehirn

21 Definition Schall Anatomie und Physiologie des Hörens Schall und physische Auswirkungen Schall und psychische Auswirkungen Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Agenda

22 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Schallpegel im Alltag

23 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Unterscheidung zwischen akuten und chronischen Lärmschädigungen Knalltrauma/Explosionstrauma Akutes Lärmtrauma Chronische Lärmschwerhörigkeit Schalldruck über 150dB Einwirkzeit im Millisekundenbereich Schalldruck über 100dB Einwirkzeit Minuten bis Stunden Schalldruck über 85dB Einwirkzeit über Jahre

24 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Unterscheidung zwischen akuten und chronischen Lärmschädigungen Schädigung des Ohres ist abhängig von der Lautstärke und der Einwirkzeit

25 Wirkung unterschiedlicher Lärmqualitäten Lautstärke: unterhalb 80-85dB keine Schädigung, oberhalb 130-140 dB bis nahezu Ertaubung Frequenz: hohe Frequenzen sind für das Ohr schädlicher als tiefe Frequenzen bei reinen Tönen oder schmallbandigem Rauschen Schädigung ½-1 Oktave oberhalb der einwirkenden Frequenz breitbandige Geräusche schädigen bei 4000 Hz Hohe Gefährdung durch Impulslärm (wiederholte Schallereignisse < 1 sek): Mikrotraumen des Innenohres, erzeugt enge, tiefe Tonsenken mit einer höheren Inzidenz bleibender Schäden Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

26 Wirkung unterschiedlicher Lärmqualitäten Dauer der Lärmeinwirkung: Lärm ist umso schädigender, je länger er einwirkt, jedoch keine lineare Beziehung bei mittelgroßen Lautstärken (90-105 dB) rascher Entwicklung des Hörverlustes in den hohen Frequenzen (3000-6000 Hz) in den ersten 15-18 Jahren danach häufig Sättigung in den tieferen Frequenzen (500-2000 Hz) langsame Entwicklung, nach langer Exposition (>30 Jahre) beschleunigt Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

27 Akute Lärmschwerhörigkeit Knalltrauma – stechender Schmerz im Ohr – hohes Ohrgeräusch (Tinnitus) – Hörverlust bei hohen Tönen (4000 Hz) – Gehör regeneriert sich oft wieder – manchmal bleibt Tinnitus zurück Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

28 Akutes Lärmtrauma Temporärer Hörverlust nach Rockkonzert – Taubheitsgefühl im Ohr – Tinnitus – Schwerhörigkeit in allen Tonlagen, besonders bei hohen Tönen – Gehör regeneriert sich oft wieder Häufige Lärmeinwirkung führt zu bleibenden Schäden ! Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

29 Lärmschwerhörigkeit Ursachen Berghaus, A., Rettinger, G., Böhme, G.: HNO-Heilkunde Länger andauernde Schalleinwirkung z.Bsp. Rockkonzert, Disco Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

30 Lärmschwerhörigkeit Chronische Lärmschwerhörigkeit Krankheitsverlauf Abhängig von – Lautstärke – Gesamteinwirkungsdauer – persönlicher Veranlagung Symptome: – zunehmender Hörverlust in hohen, später mittleren Frequenzen – Sprachverständlichkeitsverlust – Tinnitus Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

31 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Chronische Lärmschwerhörigkeit fast die Hälfte der jährlichen Neuanerkennungen, knapp ein Drittel der Neuberentungen aller Berufskrankheiten damit an erster Stelle aller Berufskrankheiten etwa 5 bis 6 Millionen Beschäftigte in Deutschland sind am Arbeitsplatz Lärmpegeln >85 dB und davon ca. 2 Millionen Pegeln> 90 dB ausgesetzt

32 Innenohrstörung aufgrund einer langjährigen Exposition gegenüber Lärmschallpegeln > 85 dB, bei mehrstündiger Einwirkung täglich Für die Schwere der Schädigung sind maßgeblich: - der absolute Lärmpegel - die Gesamteinwirkungsdauer - die Erholungsphasen - die individuelle Disposition Schädigung der Haarzellen im Innenohr, Veränderungen an Hörnerven Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Chronische Lärmschwerhörigkeit

33 Definition Schall Anatomie und Physiologie des Hörens Schall und physische Auswirkungen Schall und psychische Auswirkungen Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Agenda

34 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Empfindlichkeit gegenüber Geräuschen hängt auch von persönlichen Faktoren und Vorlieben ab

35 Psychische Schäden durch Schall Physische Schäden durch Schall Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

36 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Dauerhafte Geräuschbelastung

37 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Dauerhafte Geräuschbelastung

38 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

39 Dauerhafte Geräuschbelastung Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

40 Wahrnehmung Töne unter 100Hz werden deutlich schlechter und unterhalb von 50 Hz gar nicht mehr gehört. Manche Menschen können aber auch Töne mit deutlich tieferen Frequenzen hören. Hörbare und nicht hörbare tieffrequente Schallimmissionen werden häufig als Ohrendruck, Vibrationen, Angst- oder Unsicherheitsgefühl beschrieben. Laboruntersuchungen für Infraschall (unter 20 Hz) weisen nach, dass Infraschall ermüdend und konzentrationsmindernd wirken sowie die Leistungsfähigkeit beeinflussen kann. Auch das Gleichgewichtssystem wurde in den Laborversuchen beeinträchtigt. Weiterhin Kopfschmerzen, Verspannungen, Verärgerung, geistige und körperliche Erschöpfung, Unzufriedenheit, Konzentrationsstörungen, Störung des Nachtschlafs Infraschall Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

41 Dauerhafte Geräuschbelastung Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

42 Aktuelle wissenschaftliche Studien Schallpegel von unter 80dB(A) können möglicherweise zu degenerativen Veränderungen am Hörnerven führen Langfristige Schäden auch bei intakten Haarzellen (Sinneszellen) Häufige Geräuschexposition auch “unschädlicher“ Lärmpegel bei Jugendlichen kann das Hörorgan empfindlicher für altersbedingte Schäden machen Adding insult to injury: cochlear nerve degeneration after "temporary" noise-induced hearing loss.Kujawa SG, Liberman MC. J Neurosci. 2009 Is the din really harmless? Long-term effects of non-traumatic noise on the adult auditory system. Gourévitch B, Edeline JM, Occelli F, Jos J. Eggermont JJ. Nature Reviews Neuroscience 15, 2013 Auditory and non-auditory effects of noise on health. Basner M, Babisch W, Davis A, Brink M, Clark C, Janssen S, Stansfeld S. Lancet. 2014 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

43 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?

44 Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank? Überschwellige Lärmbelastung (>85dB) führt zur Schwerhörigkeit und kann im Rahmen der Berentung zu erheblichen Kosten führen. Lärmschutzmaßnahmen am Arbeitsplatz ermöglichen jedoch eine suffiziente Vorbeugung! Unterschwellige Lärmbelastung (<80dB) entwickeln sich zu eine maßgeblichen Faktor als Krankmacher. Da sich die gesundheitlichen Folgen weniger auf das Hörorgan, als vielmehr auf den gesamten Organismus beziehen, entsteht ein erheblicher volkswirtschaftlicher Schaden. Vorbeugende Maßnahmen gestalten sich für unterschwellige Geräuschbelastungen im Alltag sehr schwierig. Fazit

45 Vielen Dank! „... nicht Sehen trennt den Menschen von Dingen, nicht HÖREN trennt den Menschen von dem Menschen...“ (Immanuel Kant) Priv. Doz. Dr. Kai J. Lorenz IAA 2014 Machen Geräusche krank?