Звуковые волны с частотой более 20 000 Гц (20 кГц) наше ухо также не воспринимает. С точки зрения физики ультразвука ткани человеческого тела близки по своим свойствам к жидкой среде, поэтому в основе его воздействия лежит давление на жидкость. Ультразвук широко используется в медицине как в диагностических, так и в терапевтических целях. Благодаря относительной безвредности и хорошему распространению в мягких тканях он применяется для визуализации состояния внутренних органов человека в ходе ультразвукового исследования (УЗИ). В физиотерапии используют анальгезирующее, спазмолитическое, противовоспалительное и рассасывающее действие ультразвука. Его способность рассекать мягкие и костные ткани активно применяется не только в хирургии и косметологии, но и в других направлениях медицины.

Еще одним деструктивным фактором для здоровья и психики может стать чрезмерная громкость звуковой волны. Наше ухо наилучшим образом воспринимает звук в 55–60 дБ, при бо́льших значениях он начинает восприниматься как громкий. К сожалению, на концертных площадках, где установлена аппаратура и динамики, громкость зачастую достигает 120 дБ, а в фан-зоне – и 160 дБ (для сравнения: 120 дБ – громкость рева взлетающего реактивного самолета).

Слишком громкий звук воспринимается организмом как опасная ситуация: вырабатываются гормоны стресса, а затем тело начинает реагировать по типу «бей или беги». Особенно опасно долгое пребывание в пространстве со звуком свыше 90 дБ, под воздействием которого резко сужаются сосуды периферической нервной системы, наступает дисбаланс гормонов, нарушается сердечный ритм, появляется головная боль, мигрень, резко возрастает раздражительность, переходящая в истерику и даже нервный срыв.

Как видите, звук может не только наполнять и созидать. За пределами физиологически допустимого для человека диапазона громкости он может причинить вред, поэтому очень важно бережно относиться к себе и окружающим вас людям.

Звук играет важную роль в нашей жизни, воздействуя на физическое благополучие, эмоции и психику. Использование звука в лечебных целях своими корнями восходит к шумерской цивилизации (более 5 тыс. лет назад). Во многих древних культурах звук применялся для исцеления тела и расширения сознания, причем для этого использовались как музыкальные инструменты (трубы, струнные, гонги, барабаны, бубны, поющие чаши, колокола и т. д.), так и человеческий голос. Одни звуки уменьшали боль, другие воздействовали на самые различные органы и системы.

Так, в Древнем Египте с помощью хорового пения жрецы избавляли человека от бессонницы. Возможно, именно этот опыт поспособствовал в дальнейшем созданию колыбельных в самых различных культурах. В Древнем Китае музыка считалась наукой, близкой к астрономии и математике. Различные звуки использовались в храмах для лечения нервных расстройств и восстановления гармонии с природой. В Древней Индии полагали, что человеческая душа выражает себя через вибрацию голоса, поэтому для духовного и физического исцеления создавали сочетания целительных звуков – мантры, которые передавались из поколения в поколение и используются и в наше время.

В Древней Греции исцелению звуком придавали очень большое значение. Пифагор считал музыку панацеей от всех болезней души и тела. С помощью «музыкального врачевания» – применения различных мелодий, ритмов, ладов он успокаивал скорбь и гнев, снимал раздражительность и страх. Платон полагал, что без пения лекарство теряет свою силу. По его мнению, «хоровое пение – божественное и небесное занятие, укрепляющее все хорошее и благородное в человеке, это один из элементов образования». Аристотель считал музыку средством не только лечения, но и очищения души (катарсис), а также что «обучение пению следует начинать с молодого возраста», так как это оказывает огромное влияние на человеческую этику и психику.

Известный средневековый персидский ученый и врач Авиценна отмечал, что музыка, проходя через душу, может излечить и тело. Именно поэтому он посвятил взаимосвязи между музыкой и пульсом целый раздел в «Книге исцеления». В Древней Руси, сохраняя некоторые языческие традиции, больного человека помещали внутрь круга поющих людей, водили вокруг него хороводы и при этом пели чистые и ритмичные напевы.

Во многих других культурах тоже можно встретить описание применения звука и голоса в лечебных целях, причем этому исцеляющему эффекту приписывалась мистическая, а подчас и магическая природа. В основном этим занимались служители религиозных культов, а музыкантов, способных своей игрой на инструменте или пением оказывать благотворное воздействие на состояние человека, считали богоизбранными. Люди в древности лишь интуитивно чувствовали в звуке и голосе мощный целительный потенциал. Постепенно с развитием науки появилось понимание того, что воздействие звука на человека обусловлено не магической природой или шаманскими ритуалами.

Итальянский ученый эпохи Возрождения Леонардо да Винчи (XV–XVI вв.) исследовал отражение звука и сформулировал принцип независимости распространения звуковых волн от разных источников. В XVI–XVII вв. ученые изучали системы музыкальных тонов, их источников (струны, трубы), скорости распространения звука. Г. Галилей обнаружил, что звучащее тело испытывает колебания, высота звука зависит от их частоты, а интенсивность звука – от их амплитуды. Французский ученый М. Мерсенн продолжил работу в данном направлении и смог определить число колебаний звучащей струны. Он впервые измерил скорость звука в воздухе. Английский естествоиспытатель Р. Гук открыл основной закон теории упругости и провел первые опыты с визуализацией звука, а голландский исследователь Х. Гюйгенс определил важный принцип волнового движения, названный его именем.

Научно-технический прогресс эпохи Просвещения позволил ученым разных стран осуществить более глубокие научные исследования воздействия звуковых вибраций на организм человека. Во многом они опирались на основы механики И. Ньютона. Была сформулирована общая теория механических колебаний, излучения и распространения звуковых (упругих) волн в среде, разрабатывались методы измерения характеристик звука (звукового давления в среде, скорости распространения звука). Расширилось понятие диапазона звуковых волн от инфразвука до ультразвука. Изучалась физическая сущность тембра звука (его окраски).

Члены Санкт-Петербургской академии наук Л. Эйлер и Д. Бернулли и французские ученые Ж. Д'Аламбер и Ж. Лагранж разрабатывали теорию колебаний струн, стержней и пластинок, объяснили происхождение обертонов. Немецкий ученый Э. Хладни продолжил начатые Гуком эксперименты по определению формы звуковых колебаний, совершаемых различными звучащими телами – мембранами, пластинами, колоколами (я рассказывала об этом ранее).

Огромный вклад в изучение свойств звука внесли Т. Юнг (Англия), О. Френель и Ж. Фурье (Франция), Х. Доплер (Австрия). Фундаментальным трудом, обобщившим все научные достижения эпохи Просвещения, стала книга «Теория звука» английского физика лорда Рэйли (Джон Уильям Стретт, третий барон Рэлей), вышедшая в конце XIX века.

Особо хочется отметить вклад в изучение воздействия звука и музыки на человека немецкого ученого Г. Гельмгольца. Он исследовал натуральный звукоряд, объяснил тембр звука характерным для него набором добавочных тонов (гармоник), создал резонансную теорию слуха. В труде «Учение о слуховых ощущениях как физиологическая основа для теории музыки» (1863; русский перевод 1875) Гельмгольц представил первую физическую теорию уха как слухового аппарата. Его исследования заложили основы физиологической и музыкальной акустики.

В России в 1913 году с целью исследования терапевтического эффекта музыки В.М. Бехтеревым было основано «Общество для выяснения лечебно-воспитательного значения музыки и ее гигиены». В него входили компетентные врачи-нейрофизиологи и музыканты. В ходе исследований выяснилось, что музыка воспринимается той же частью мозга, которая отвечает за автоматические функции организма – дыхание и сердцебиение. Ученые подтвердили, что музыка приводит к определенным биохимическим и гормональным изменениям и оказывает положительное влияние на организм человека.