噪声对人体平衡的影响

　　人体平衡的维持依赖于前庭、视觉和人体感觉系统的输入以及中枢神经的整合[1,2].而前庭系统受到噪声刺激后,会影响人体平衡功能.关于噪声对人体平衡功能的影响国外学者做了许多研究.如Sakellar[3]研究了不同的视觉反馈条件和噪声刺激对身体动摇度的综合效应,指出噪声频率和声压级大小的影响特性各有不同,频率对前后方向动摇的影响显著,而噪声的声压级大小却对左右方向动摇的影响显著,并且频率和大小与视觉反馈的影响具有交互作用.其他一些学者也从噪声与其他因素的组合刺激对人体平衡的影响做了一些研究[4].国内学者在人体疾患和视觉等医学领域对人体平衡功能的影响开展了较多的研究[5~7].而噪声环境对正常劳动者的人体平衡功能影响方面很少见到相关研究报道.许多情况下,工人必须在强噪声环境下工作,而且工作场所危险,如建筑工地、工厂高空作业和林区机械作业等,这些场所对人体平衡功能要求更加严格.由于我国的大面积森林资源均分布在山区,研究便携式机械作业的人机环境安全性,能减少林业作业人员伤残,提高林业作业工效和林业机具使用效率.携带便携式机械作业时,作业者在恶劣作业立地条件下,加上重量、噪声等负荷,会承受很大的人体负荷[8,9],此时人体平衡功能也会受到影响.

　　因此,在林业劳动事故中,由于身体失去平衡而跌倒造成伤害的事故也时有发生[10].本文作者的前几篇论文中已经对人体生理负荷、人体负重和噪声防护具的佩带等对人体平衡功能的影响做了研究报道[11~13].本文就机械噪声的强度、频率和暴露时间对人体平衡功能的影响进行实验研究和分析.

　　1　研究对象与方法

　　1·1　实验对象

　　为排除疾病等因素对测试的影响,通过问卷调查选取48名健康男女参与听觉一致性实验,以避免个体听觉差异对实验结果造成的非研究因素影响.听觉一致性检验使用北大电子仪器厂生产的听觉试验仪分别在单频512,1000,2000,4000和8000Hz对测试对象左右耳进行听力测试.测试方法是分别从高强度和低强度测试4次,共测试8次.对测试结果进行t检验,经测试共有9名测试对象听阈值符合人体正常听阈曲线(听阈值≤20dB(A)).在有偿的基础上共有4男4女共8人自愿参加实验,8人的单频听阈值如表1所示,8人的人体测量数据如表2所示.

　　1·2　实验设计

　　为研究噪声参数(噪声强度、噪声频率、噪声暴露时间)对人体平衡功能的影响规律,实验采用正交实验L64(421),实验因素和实验水平如表3所示.

　　人耳对声音的敏感程度因频率而异,声压级相同而频率不同的声音听起来的效果并不一样.考虑人耳对声音频率的反应特性,本实验采用A计权声压级.A计权声压级是模拟人耳对40方纯音的响应,对中低频进行修正,高频段保持平稳.人耳可听频率范围为20~20000Hz,而便携式林业机械一般均使用二冲程发动机,噪声频谱主要由3部分组成[14]:①与转速对应的基本频谱成分;②燃烧爆发时排气管及消音器内部的共鸣音频谱成分(500~1250Hz);③处于高频范围内的气流音成分(3000~6000Hz).一般情况下便携式林业机械与转速对应的基本频谱成分经A计权后对人体影响不大,支配性频谱是500~6000 Hz范围内的共鸣音和气流音成分.本实验噪声频率为500、1000、 2000和4 000Hz,实验因素水平考察了便携式林业机械噪声频谱的低中高频段,比较接近便携式林业机械作业的实际工作情况,同时较好地考察了人耳敏感频段.考虑当前国家规定的允许噪声强度,每天8 h暴露允许声音强度为90dB(A),对于新型厂矿允许8 h暴露强度为85dB(A),实际生产和生活中噪声强度差不多在80~95dB(A)范围内,因此本实验噪声强度因素水平选取为80、85、90、95dB(A).本实验考虑到实验的可实施性,噪声暴露时间因素水平设计为60、80、100、120s.