SUOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSI. 41 2262 OLAVI J. MANNINEN Melun vaikutukset yhdistyneinä muihin ympäristön vaikutuksiin Ymparistotekij at vaikuttavat yhdistelmanä ihmiseen eri tavoin kuin kukin tekijä erikseen. Tamperelaistutkimuksessa on selvitetty melun, lampotilan, tärinän ja tyon psyykkisen kuormittavuuden yhteisvaikutuksia. Edistääksemme ihmisten terveytta ja suorituskykya meidan on tiedettava, miten erilaiset tekijat ja niiden muodostamat keskinäiset yhdisteimat kyseisissa ymparistoissä esiintyvat, miten yhdistelmien vaikutukset heijastuvat ihmisen elimistossä tai tyotoiminnoissa ja miten tekijoiden yhteisvaikutukset eroavat yksittaisten tekijoiden aiheuttamista vaikutuksista (1). Täilaisten moniulotteisten interaktioiden tarkastelun valttämättomyytta korostavat tässä artikkelissa esitellyt tutkimustuiokset. Ennen kaikkea ne osoittavat, että monet ihmisen elimiston toiminnalliset muutokset ovat seurausta useiden ymparistotekijoiden samanaikaisista vaikutuksista. Tampereelia oiemme seivittaneet melun vaikutuksia kuormittavuudeltaan ja iuonteeltaan vaihtelevissa tyotilanteissa. Seuraavissa kohdissa esiteilään lyhyesti tatti tutkimusohjelmaa, tutkimuksessa kaytettyja mittausjarjestelyja ja meneteimäratkaisuja ja eräitä keskeisempia ja mieienkiintoisimpia tuloksia. Tampereen tutkimus Tutkimusohjeimassamme tutkimusta tehdaan seka kontroiioiduissa iaboratoriooloissa etta kenttaoioissa. Tutkimusohjeima on monivuotinen, joiioin se on pilkottu useisiin iohkoihin, jotka perakkaisina muodostavat ioogisen kokonaisuuden. Päapiirteissaän ohjeimamme jakaantuu 1) menetelmakehitteiyyn (muun muassa altistusiaboratorion ja siihen kuuluvien sääto ja mittauslaitteiden ja sahkohydraulisen täristimen suunnitteiu ja rakentaminen), 2) tutkimusiaitteiden suunnitteiuun ja rakentamiseen (muun muassa mikroprosessorin käyttoon perustuvan kehon pystyasennon huojuntaa mittaavan stabi lometrin, tärinan valittymista ihmisen kehossa mittaavan transmissiometrin ja tasasuuntaajan suunnittelu ja rakentaminen), 3) sinimuotoisten (ns, puhtaiden) varahtelyjen tutkimiseen, 4) stokastisten (ns. satunnaisten) varahteiyjen tutkimiseen ja 5) vertaiievaan kuijettajatutkimukseen, johon kuuluu useita laboratorio ja kenttämittausjaksoja. Nyt esiteltavat tulokset on saatu kandeksasta eri kokeesta, jotka on toteutettu edella mainitussa erityisessä altistuslaboratoriossa (2,3,4,5,6,7,8,9). Kokeet toteutettiin joko iohko tai faktorikokeina, joihin osailistui 7, 10, 11, 13, 14, 70, 90 ja 108 vapaaehtoista, tervetta, hyvakuntoista, nuorta miespuolista opiskeiijaa. Yksi henkilokoe jakaantui 30 minuuttia kestavään kontroliijaksoon, koimeen tai viiteen perakkaiseen 16 minuutin altistusjaksoon, joiden jaikeen oli 4 minuutin mittaustauko ja 15 minuuttia kestäväan palautumisjaksoon. Melun voimakkuus eri kokeissa oh joko 75, 85, 90, 95 tai 98 desibeliä, kun taas melun rajataajuudet olivat joko 1 ja 2 khz, I ja 4 khz, 1 ja 8 khz, 2 ja 4 khz, 4 ja 6 khz, 4 ja 8 khz tai 0,2 ja 16,0 khz. Melun vaikutusten pysyvyyden selvittamiseksi ja muiden tutkittujen ymparistotekijoiden merkityksen luonnehtimiseksi henkilot altistettiin mainitunlaisten melujen iisäksi samanaikaisesti tai erikseen matalataajuiseiie koko kehoon vertikaaiisesti kohdistuvalie tärinaile (Zakseli). Tärinän (rms) kiihtyvyys oil 2,12 m/s 2, 2,44 rn/s 2 ja 2,65 m/s 2. Sinimuotoista tärinäa kaytettaessa tärinän taajuus oil joko 5 Hz tai 10 Hz, kun taas stokastisia tarinoita kaytettaessa tarinän rajataajuudet olivat joko 4,4 ja 5,6 Hz, 2,8 ja 5,6 Hz, 2,8 ja 11,2 Hz tai 1,4 ja 11,2 Hz. Ongelmasta ja kokeesta riippuen tärinatuoiissa istuessaan henkilot tyoskentelivat oikean kaden sormin valintareaktioiaitteistolla taysin omassa tandissaan ilman mitaan yiimaaraista kannustusta tai kiipaiiivat vaiintareaktiolaitteiston avulla tai tekivat oikean kaden iihaksin dynaamista IihastyOta, jonka kuorman suuruus oil joko 2 W, 4 W tai 8 W. HenkiiOitä kannustettiin kiipaiiemaan vahintareaktioiaitteistoiia Lupaamaiia parhaimman ja virheettomimman ajan
2263 WOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 its 4kHz:n aiuaoii em 30 ' V a 10 20 3 E TA I JA IA 2 I 4 'ila I $ kha t2 IS Isc 3 10 S a. pa E 0.lMa(2I2.ii 11 51Hz! 5Mz!2t2m(.! SH,(Z.12./0j H,)55 a S lepo altistus palautus I.po 1 s palautus I altistu lop*, altists palautus uu epa altiets!pal autus,, I 1 I I 0 30507090105 30 50 70 90 105 305.070 90105 30 50 70 90105 Min Kuvio 1. Tilapaisen kuulokynnykseri (TTS) keskimãäräinen muutos 4 khz:n taajuudella aidsteyhdistelmitttiin. Kayrat on piirretty 28 korvan TTS,arvojen perusteelia. tehneelle 2 000 markan suuruinen palkkio. Altistushuoneen kuivalampotila oh joko 20 tai 30. Ilman virtausnopeus, suhteellinen kosteus ja yleisvalaistuksen valaistusvoimakkuus pidettiin samana kaikissa kokeissa. Altisteyhdistelmien vaikutuksia ja merkitysta luonnehdittiin tilapaisen kuulokynnyksen (TTS,), kehon pystyasennon huojunnan (VUBSA, U BSA), systolisen verenpaineen (SBP), diastohisen verenpaineen (DBP), puissipaineen (PP), sykkeen (HR), Raallon amplitudin (RWA), hemodynaamisen indeksin (HDI) muutosten avulla. Henkilot toimivat itsensä verrokkeina. Ennen tulosten kasittelya mittausten tulokset on korjattu nun, etta altistusjakson ja palautumisjakson jälkeen mitatuista arvoista on vahennetty altistusta edeltavät 30 minuuttia kestaneen kontrollijakson arvot. Erojen tilastolliseen testaamiseen, yhteisvaikutusten kuvaamiseen ja yhteyksien voimak k uuden osoittamiseen on kaytetty Studentin ttestiä, varianssianalyysiä, multippelikorrelaatiokerrointa (R) ja Pearsonin tulomomenttikorrelaatiokerrointa (r). Tulokset En kokeista saadut tulokset antavat vastaukset kysymyksiin, mikä merkitys yhteisvaikutusten kannalta on tekijoiden taajuudehla, taajuusalueehla, kaistanleveydella, voimakkuudella, altistuksen kestolla, perakkaisten altistusten lukumaarallä ja missä lampotilassa ja minkalaista tyota tehden yhteisvaikutukset tulevat selvimmm esihle. Tulokset esitetään ongelmittain samassa jarjestyksessa kuin suoritetut kokeetkin. EJ Melun taajuusalueen merkitys Melun kaistanleveyden (spektrin) merkityksen luonnehtimiseksi järjestettiin kaksi koetta (2).
SUOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 264 Kuvio 2. Tilapäisen kuulokynnyksen (TTS,) Altistuksessa keskimaaräincn muu kaytetty tos 4 khz:n taajuudella melumafli altisreyhdistelmittäin. 301 ' A Kayra t on plirretty 22 korvan TTS,arvojen 0 perusteella. 0.2 16 khl E 98 98 do10 2 16 khzr t08' w 20.2 V c1 r! V 85 do19 216kHl1 582 85d8(0. 2_16Hi )l0hz OS 4 RIO2_16k8 1 ) 0 0 ldhz2.65m/s 2 ) 5822.12m/$ 2 1 lepo altistus palautus om 0 30 50 70 90 105 Minuuttia Saadut tulokset osoittivat, että tilapaisten kuulokynnysten keskimaaraiset muutokset 4 khz:n taajuudella olivat kaikkein vahäisimmat silloin, kun altisteyhdistelmaan sisältyneen melun energia keskittyi 12 khz:n taajuuksille (kuvio 1). Kuulokynnysten keskiarvot 4 khz:n taajuudella olivat taas korkeimmat silloin, kun henkilot altistettiin melulle, jonka energia keskittyi 24 khz:n taajuuksille. Ylipaatansä tutkitut melumallit vaikuttivat arvojen muutoksiin 4 ja 6 khz:n taajuuksilla. Mitä laajakaistaisempaa melu oli ja mitä enemmän melu sisälsi korkeataajuisia aanikomponentteja, sitä enemman arvot suurenivat. Kuitenkaan pelkalle 24 khz:n taajuuskaistaiselle melulle altistarnisen jalkeen tai tamankaltaiselle melulle ja sen kanssa samanaikaisesti esiintyvalle 5 Hz:n taajuiselle tannahle altistamisen jälkeen màaritettyjen kuulokynnysten keskiarvot eivät eronneet merkitsevästi toisistaan. Sinimuotoisen 5 1Iz:n taajuisen tarinan kuulokynnyksen kohoamista edistava lisavaikutus tuli esille sihloin, kun altisteyhdistelmaan sisaltyi tärinän lisaksi laajakaistainen melu (so. melu, jonka rajataajuudet ohivat 0,2 ja 16,0 khz) Mainitun melutarinayhdistelman johdosta kuulokynnysarvot 4 khz:n taajuudella kohosivat 1,21,5 kertaa enemman kuin pelkan laajakaistaisen melun vaikutuksen johdosta (kuvio 2). Systolinen verenpaine kasvoi ensimmaisella,
:) E 5Hz(244m/s2) 2265 WOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 Altistuksessa kaytetty melumalli 30 'A o 0,2 16 khz perusteella. E 20 9OdB)02_16kHz) 5Hz)2.44ms2) 90d8(O2_16SH Z )+5Hz)2.1 2 ms2 ) Kuvio 3. Tilapäisen kuulokj'nnyksen (TTS) keskimäãrinen rnuutos 4 khz:n taajuudella altisteyhdistelrnittain. Kayrat on piirretty 20 korvan TTS.arvojen 0 L = 10 0 :18 0 0) melca eisa tarin6 5 Hz)212 m/s 2 ) lepo a It istus palautus cm 0 30 50 70 90 Minuuttia toisella ja kolmannella perakkaisella altistuskerralla erityisesti sellaisten melujen johdosta, joiden kaistanleveydet olivat 12 khz, 14 khz ja 18 khz. Pelkät melut, joiden kaistanleveydet olivat I ja 2 khz, ja 1 ja 8 khz kohottivat HRarvoja ja melut, joiden kaistanleveydet oilvat 1 ja 4 khz ja 0,2 ja 16,0 khz hidastivat sydamensyketta ensimmäisellä altistuskerralla. Toisella ja kolmannella altistuskerralla sykkeiden keskiarvot olivat yhta poikkeusta lukuun ottamatta pienemmat kuin altistusta edeltavat lepoarvot. MyOs pelkan tärinän johdosta syke hidastui. Ne melun ja tärinän yhdistelmat, joihin kuuluvan melun rajataajuudet olivat 1 ja 2 khz, 1 ja 4 khz ja 1 ja 8 khz, nopeuttivat syketta ensimmäisellä ja toiseila altistuskerralla. Kuitenkin altistusyhdistelma, joka koostui sinimuotoisesta tärinästä ja laajakaistaisesta melusta, kiihdytti syketta eniten kolmannella perakkäisella altistuskerralla. Toisessa tutkimuksessa kaytetyista altisteyhdistelmistä ainoastaan se yhdistelma, johon sinimuotoisen tärinän lisaksi kuului melu, jonka rajataajuudet olivat 24 khz, kohotti systolista verenpainetta kaikilla kotmeila perkkiselia a! tistuskerralla. Laajakaistaisen melun ja tarinan muodostaman yhdistelman johdosta systolinen paine kohosi myos toisen ja kolmannen altistuskerran jalkeen. Pelkkiin meluihin verrattuna samanaikainen melu ja tarintt1tistus näytti
WOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 2266 ITS 4kHz;fl aiuoeiia. 30 0 E 20 I 75d8Io2_I6kH)I.5H)1212 m/$ 2)/30.0 SSd8IQ.z.16k9,I.SthI2.l2m/ 2I/ 30 \ 15 db(5218 kkz)'5h(2.12 m/szi/2r 85dBIO.l185H)I. 59)(2.lZmfslI/20 '1 4 10 ;48 5 0 E 4 9) /218kHI 5HI212 m 2h/ 30 95 db1. kh SH)l2.IZm)2)/ 20 lepo altistus palautus lepo altistus palautus lepo altistus palautus 0 30 50 70 90 105 30 50 70 90 105 30 50 70 90 105 Mm Kuvio 4. Tilapäisen kuulokynnyksen (TTS,) keskimarinen muutos 4 khz:n taajuudella altisteyhdistelmittain. Käyrt on piirretty 22 korvan TTS,arvojen perusteefla. kiihdyttavan verenpaineen kasvua silloin, kun melun rajataajuudet olivat 2 ja 4 khz ja 0,2 ja 16,0 khz. Yleensa melut kohottivat HRarvoja ensimmaisella ja toisella altistuskerralla ja lisäksi melut, joiden rajataajuudet olivat 6 ja 8 khz ja 4 ja 8 khz, kohottivat HRarvoja kolmannellakin altistuskerralla. Ensimmäisella altistusker ralla syke kohosi ainoastaan sellaisesta altisteyhdistelmästä, johon kuuluvan melun rajataajuudet olivat 2 ja 4 khz ja kolmannella altistusker ralla sellaisesta altisteyhdistelmasta, johon kuuluvan melun rajataajuudet olivat 0,2 ja 16,0 khz. Yhteenvetona naista kandesta kokeesta voidaan sanoa, etta sykkeen muutokset heijastavat kuulokynnysarvojen muutoksia: mitä enemmän syke melun ja samanaikaisen melu ja tarinayhdistelmän vaikutuksesta kasvaa, sita enemmän kasvavat myos kuulokynnysarvot. Tilapaisen kuulokynnyksen kasvu kiihtyy edelleen, jos systolinen verenpaine pysyy suhteellisen korkeana tai kasvaa sykkeen kanssa samanaikaisesti. E Sinimuotoisen tärinän siirtymän, kiihtyvyyden ja taajuuden merkitys MyOs sinimuotoisen tärinän taajuuden, siirty man ja kiihtyvyyden merkityksen Iuonnehtimiseksi jarjestettiin kaksi koetta (2,6). Sinimuotoinen 5 tai 10 Hz:n taajuinen tärinä ei yksin esiintyessäan vaikuta merkittävästi kuulokynnykseen. Myoskaan tärinan siirtyminen (amplitudin) ja kiihtyvyyden li saaminen ei sanottavasti voimistanut melun ja tärinän kuulokynnykseen kohdistamaa yhteisvaikutusta (kuvio 3). Mielenkiintoista sen sijaan oh se, etta 5 Hz:n taajuinen tärina yksinaän kohottaa kuulokynnysta silloin, kun silla on riittävästi kiihtyvyytta. LampOtilan merkitys Edella mainitut kokeet toteutettiin 20 :n lampotilassa. Kuvio 4 osoittaa, etta kuulokynnysten keskiarvot 4 khz:n taajuudella olivat 30 :n IarnpOtilassa suuremmat kuin 20 :n lampotilassa. Perattaisten altistusjaksojen aikana ympariston lampotilan merkitys korostui.
2267 WOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 LämmOn kuuiokynnyksen kohoamista Iisäävä vaikutus tuli erityisen selvästi esille silloin, kun parittaisen melun ja tarinan yhdistelman melun voimakkuus oli 90 db(a). Lampotila ei vaikuttanut kuulokynnyksen palautumiseen, vaan palautuminen oil jokseenkin yhtä nopeaa molemmissa lampotiloissa. Sen sijaan kuuiokynnyksen palautuminen oli sitä hitaampaa, mitä voimakkaammasta me1utarinyhdisteimasta oil kysy mys. Hemodynaaminen indeksi oli pienin ja iaski altistuksen keston myotä silloin, kun altistushuoneen lampotila oil 20 ja kun henkilot altistuivat suhteelhisen vhiseh1e melulle (so. 75 db (A)) ja 5 Hz:n taajuisehie tärinähle. TAhie samaile altisteyhdistelmalle 30 :n lampotilassa altistuttaessa indeksien keskiarvot laskivat myos toiseila ja kolmannehia altistuskerrahla. Kun mehun voimakkuus yhdisteimissa kasvoi 75 desibelista 85 ja 95 desibehiin, suurenivat myos hemodynaamiset indeksit. Suurimmihlaan indeksin pistemaärien keskiarvot olivat sihloin, kun henkiiot ohivat altistuneet 30 :n iampotilassa 95 desibelin laajakaistaiselie meiuhle ja 5 Hz:n taajuiseile sinimuotoiseile tarinähle. Merkihle pantavaa on, etta TFS 2arvot 4 ja 6 khz:n taajuudehla oiivat myos kaikkein suurimmat täman saman aitisteyhdisteimän vaikutuksen johdosta. Li Dynaamisen hihastyön merkitys Edehiä esiteilyt tulokset perustuvat kokeislin, joissa henkilot kokeen aikana suorittavat oikean kaden sormin valvontatehtavia muistuttavia tehtavia vahintareaktiolaitteiston avuhla. Tehtava oil siten fyysisesti erittäin kevytta, ja henkilot tyoskenteiivät parhaaksi katsomassaan tandissa. Kun kokeen aikana tehtävän tyon luonnetta muutettiin sisahiyttamaiia altisteyhdistelmiin fyysista hihastyota, saatiin seuraavaniaisia tuloksia. Laajakaistaisen 90 db:n (A) suuruisen melun ja 5 Hz:n taajuisen koko kehon tärinän yhteisvaikutus TTS 2arvojen muutoksiin oli en tyisen selvaa silloin, kun henkilot tyoskentehivt 2 W:n tyotehohla seka 20 :n että 30 :n ImpOtiiassa. Samahla tyotehohia ja samaa iihastyota tehden 20 :n iampotiiassa henkiloiden kuulokynnys kohosi keskimaarin 1,1 kertaa (ensimmäinen 16minuuttinen altistus), 1,4 kertaa (toinen altistus) ja 1,2 kertaa (koimas altistus) enemmän ja 30 :n 1,1 kertaa (ensimmäinen aitistus), 1,3 kertaa (toinen altistus) ja 1,2 kentaa (kolmas ahtistus) enemmän kuin melun valkuttaessa yksinaan. Nelja kertaa kuormittavampaa tyota tehtaessa (so. 8 W) meluhia ja tärinähla el voitu havaita vastaavanlaista kuuhokynnyksen kohoamista kiffidyttaviia yhteisvaikutusta, vaan pikemminkin keskimaaräiset TTS 2arvot 4 khz:n ja 6 khz:n taajuudelha pysyivat samansuuruisina tai jopa pienenivät aitistuksen aikana pari koime desibehia (4). Korkeassa lampotihassa (so. 30 ) raskasta tyota tehtäessä (8 W) melun vaikutuksesta hemodynaaminen indeksi ohi huomattavasti pienempi kuin peikkaa tyota tehtaessa. Kymt6nta astetta aihaisemmassa hampotihassa (20 ) raskasta tyots tehtessa mehun vaikutuksesta indeksi oil taas jonkin verran suurempi kuin pelkkaa tyota tehtäessä. Kevytta tyotä (2 W) tehtäessä melu kohotti indeksiä kanden ensimmalsen ahtistuskerran aikana erityisesti sihhoin, kun ahtistushuoneen iàmpotiia oil 30. Kun taas henkiiot aitistettiin raskasta tyotä tehdessaan samanaikaisesti sekä meluile että 5 Hz:n taajuiseihe trinähie joko 20 :n tai 30 :n hmpotiiassa, indeksi oii huomattavasti pienempi kuin siiloin, kun he tekivat peikkaa raskasta tyotä tai kun he aitistuivat raskasta tyotä tehdessaan 90 db:n (A) mehulhe 20 :n ja 30 :n hampotiloissa. Parittaisista kombinaatioista yhtaähtä meiu ja Wind, toisaahta mehu ja dynaaminen iihastyö tuottivat mielenkiintoisimmat yhteisvaikutukset. Kaikkien kolmen tekijän (meiun, tarinän ja tyon) yhteisvaikutus 30 :n iampotihassa koimannen perakkaisen ahtistuskerran jaikeen tilapäiseen kuuiokynnykseen 4 khz:n taajuudehia oil 2,5 %:n tasoiha merkitsevä (df=4,162; F arvo=3,19); 5 %:n tasoiha yhteisvaikutus oil merkitsevä (df=4,162; Farvo=2,43) 6 khz:n taajuudeiia. Multippeiikorreiaatiokertoimien neiioiden (R 2 x 100) perusteeiha arvioituna kaytetty varianssianaiyyttinen maihi seiitti kuuiokynnysten vaihtehusta 4 khz:n taajuudeiia 7 181 prosenttia ja 6 khz:n taajuudeila 6072 prosenttia. Altisteyhdisteimasta riippuen sinimuotoinen tärinä ja stokastinen tärinä (tärinän rajataajuudet 2,8 ja 11,2 Hz) vaikuttivat kuuiokynnysten muutoksiin eri tavahia (5).
SUOMEN LAAKARILEHTI 2/86 VSJ<. 41 2268 Taulukko 1. Tilapaisen kuulokynnyksen (TTS) aritmeettiset keskiarvot (X) ja keskiarvojen keskivir heet (SEM) 4 khz:n taajuudella aitisteyhdistelmittäin. Laskennat suoritettu 216 korvan TTS 2arvojen Tarinäluokka KuivalämpOtila 30 20 Meluluokka Meluluokka El melua Melu 90 db(a) Melu 90 db(a) Ei melua Melu 90 db(a) Melu 90 db(a) ei kilpailua ei kilpailua kilpailu ei kilpailua ei kilpailua kilpailu (±SEM )±SEM (±SEM X±SEM )±SEM )±SEM Ei tarinaa P 1.7±0.9 r**12.9±2.0 20.0±2.J 1.3±1.5 j. 0141±22 18.8±1.5 2 1.3±0.9 _*17.9*2.0 23.8±1.8*] 1.7±1.9 *0158±25 21.7*1.8 1 3 0.8±1.2 1**18.8±2.3 25.8:j: 1.7** 1.3±1.9 17.5±2.1 22.1±2.1 4 0.8±1.2 9.6±1.9 16.7±1.7 1.3±1.7 10.4±2.6 13.8±2.1 Tärinän taajuus 1 1.3±0.9 r17.11 5 22.9±2.2* 0.0±0.6 18.8±1.7 18.3±1.4 5 Hz (2.12 m/s 2) 2 0.4± 1.1 r'9.621 27.1±2.7* 2.1±0.7 * 22.5±2.1 21.7* 1.7 3 0.8±1.0 r ***200±16 27.9±2.3* 0.8±0.5 24.6±2.1 23.3±1.8 4 1.3±1.4 1 ***117±13 18.8±1.j 2.1+0.9 15.0±1.6 11.7±1.5 Tárin8n taajuus I 0.8±1.2 14.2±1.0 15.8±1.5 0.8*0.8 1 *13.8±1.9 20.4±2.1*1 2.811.2 Hz 2 2.1±1.1 19.6*1.1 19.6±1.7 0.8±1.2 1 1 7.9* 1.8 22.9±2.1 ] (2.12 mis 2) 3 1.7±0.7 21.3±1.6 23.3±1.8 0.0*0.9 21.3±2.5 22.9*2.5 4 1.3±0.9 12.5±1.3 14.2±1.8 2.1±1.1 10.8±2.3 18.8±2.1 = I. altistuskeria. 2 = 2. altissuskersa, 3 = 3. akiscuskeria. 4 = palauturnisjakso "p zo.oi. "P<0.025, P<0.05, P=zO.IO Taulukko 2. Tulomomenttikorrelaatiokertoimet (r) 4 khz:n taajuudeiia mitattujen TTS,arvojen ja HR, SBP, DBP, PP ja R WAarvojen välillä altisteyhdistelmittäin. Kussakin altisteyhdistelmassa n = 60. 30 20 El melua Melu 90 db(a) Melu 90 db(a) Ei melua Melu 90 db(a) Melu 90 db(a) el kilpailua el kilpailua kilpailu ei kilpailua ci kilpailua kilpailu Ei tarinaa 1".09.04 53***.21.12.27 2.23.29*.16.10.26.16 3.12.26.20.10.21.21 4.11.42**.01.19.01.01 5.12.23.14.18,39** Tärinän taajuus 1.09.36**.10 59***.06.19 5Hz(2.12m/s 2) 2.10 34**.28*.03.21.24 3.10.42**.25.17.31*.09 4.18.19.02.15.22.22 5.13.06.04.23.25.11 Tärinän taajuus 1 53***.04.11.22.01.17 2,811.2 Hz 2.26.04.22,43**.16.11 (2.12 m/s 2) 3.15.16.15.23.24 4.10.14.17.50***.40*.09 5.08.08.04.22.32*.17 =TTSja HR, 2=TTS 7 jasbp,3 =TTS2 jai)i1i',4 IiS,jal'P,5= TTSjaRWA "p<o.00i. "p<o.ol, 'p<o.os
2269 WOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 E Psyykkisesh kuormittavan tyon merkitys Kun tyon luonnetta muutettiin dynaamisesta lihastyosta kilpailutyyppiseen psyykkisesti kuormittavaan tyohon, tulivat melun, tarinän ja lampotilan interaktiot entistakin voimakkaammm esille (8). Kilpailutilanne johon liittyi samanaikainen 90 desibelin melu, kohotti tilapaisten kuulokynnysten keskiarvoja 4 khz:n taajuudella enemmän kuin pelkka melu. TämA tuli esille seka 20 :n että 30 :n 1mp6tilassa. Stokastinen tärinä lisasi kuulokynnysarvojen kasvua 4 khz:n taajuudella 20 :n lampotilassa ja sinimuotoinen 5 Hz:n tärinä 30 :n lampotilassa nimenomaan silloin, kun henkilot kilpailivat ja altistuivat melulle (taulukko 1). Kuulokynnysten keskiarvot 6 khz:n taajuudella olivat taas merkittävän suuret seka sinimuotoisen etta stokastisen tärinan vaikutuksesta 30 :n lampotilassa silloin, kun henkilöt kilpailivat ja altistuivat melulle. Naille altisteyhdistelmule altistumisen jälkeen keskiarvot kolmannen perakkaisen altistumisen jälkeen erosivat noin kymmenen desibelia vastaavista 20 :n lampotilassa suoritettujen mittausten tulosten keskiarvoista. Erot olivat 0,12,5 Wo:n tasolla merkitseviä. Kayttmämme varianssianalyyttinen maui selitti kuulokynnysarvojen vaihtelusta 4 khz:n taajuudella 7377 prosenttia ja 6 khz:n taajuudella 5767 prosenttia. Yleensa mallin selitysvoima kasvoi perakkaisten altistuskertojen myotä. Kilpailun aiheuttama psyykkinen paine kiihdytti kuulokynnysarvojen lisäksi sydamensykkeen ja systolisen verenpaineen kasvua silloin, kun henkilot altistuivat melulle tai melun ja tärinän keskinaisille yhdistelmille. Suurimmat positiiviset korrelaatiokertoimet todettiin juuri sykkeen, diastolisen ja systolisen verenpaineen ja 4 khz:n taajuudella mitattujen kuulokynnysarvojen välillä. o Stokastisen tärinän taajuusalueen merkitys Aiemmissa kokeissa perakkaisten altistusjaksojen 1ukum.ara oli ollut kolme ja altistusaika yhteensa 48 minuuttia. Seuraavassa kokeessa altistusaikaa pidennettiin 80 minuuttiin, joka muodostettiin viidesta perakkaisesta 16 minuutin altistuskerrasta (9). Tutkittujen tarinoiden kaistanleveytta laajennettiin systemaattisesti 5 Hz:stä lähtien yha leveammiksi. Kaistaa levennettiin ama oktaavin kerrannaisina esimerkiksi 1/3, 1, 2 ja 3 oktaavia. Tulokset osoittivat, ett TTS2arvot 4 ja 6 khz:n taajuuksilla kasvoivat samanaikaisen melu ja trinaa1tistuksen johdosta merkitsevästi enemmän kuin pelkan melualtistuksen johdosta (kuvio.5). Pystyasennon huojunnan amplitudien varianssien keskiarvot taajuusalueella 0,062,00 Hz muuttuivat sekä pelkkien tarinoiden mutta myos pelkan melun vaikutuksen johdosta. Myos sykkeen, Raallon amplitudin, systolisen ja diastohisen verenpaineen, pulssipaineen ja hemodynaamisen indeksin muutokset riippuivat tärinan taajuusalueesta, perakkaisten altistuskertojen lukumäarâstä ja siitä, altistuivatko henkilot tärinan lisäksi samanaikaisesti melulle. Yleensa sinimuotoisen tärinän vaikutukset poikkesivat stokastisten tarinoiden aiheuttamista vaikutuksista. Suurimmat positiiviset korrelaatiokertoimet (r = 0,26 0,54) todettiin 4 khz:n taajuudella määritettyjen tilapaisen kuulokynnyksen ja verenpainearvojen vahihle silloin, kun henkilot altistettiin pelkalle 90 db:n (A) melulle tai samanaikaisesti mehun ja tärinän yhdistelmalle, johon kuuluvan tärinan rajataajuudet olivat joko 4,45,6 Hz tai 1,411,2 Hz. Pohdinta Nykyisissa rakennetuissa ympäristoissa monet fysikaaliskemialliset ymparistotekijat muodostavat kokonaisuuden, josta mitään osatekijaa ei voj varauksettomasti irrottaa erikseen arvioitavaksi tai jattáa arvioimatta. Muun muassa yksittäisten ymparistotekijoiden vaikutukset saattavat erota merkittavälla tavalla niistä vaikutuksista, joita näma samat yksittaiset tekijat muiden tekijoiden kanssa tietynlaisina yhdistelmina esiintyessaan ihmiselimistossa aiheuttavat. Pithen eraanlaisina esimerkkeina edellä kuvattujen kokeiden tuloksia olen pyrkinyt kiinnittamaan lukijan huomion juuri tahan kompleksisuuteen. Erityisen mielenkiintoista on, että kardiovaskulaariset ja hemodynaamiset muutokset ovat johdonmukaisella tavalla yhteydessa tulapaisen kuulokynnyksen muutosten kanssa kompleksisissa altistustilanteissa. Yhteyden voimakkuuteen vaikuttaa paitsi melun taajuusalue ja melun
SUOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. 41 2270 30 A B El melua, el tärinää 4.45.6 Hz(2.12 rn/s2j 2.85.6 Hz(2.12 mis 2) 20 10 (0 0 0 ;_ = = 123456 123456 123456 D E F 2.811.2 Hz(2. 12 m/s2) 1.411.2 Hz2.12 m/s2) 5 Hz(2. 12 rrvs2) 30 cc t3 20 (0 10 o 0 a, co. 1 2 1 2 3 4 T. 6 = 3 4 5 6 "' 5 1 2 3 4 5 6 N I a > 30 0 H 90 dba 90 ca & 4.45.6 Hz(2.12 rn/s2) 90 dba & 2.85.6 Hz(2 12 rn/2) ') I 20 10 cm 0 123456 123456 123456 90 ca & 2.811.2 Hz(2.12 m/s2) 90 dba & 1.411.2 Hz(2.12 rn/s 2) K 90 BA & 5 Hz(2.12 m/52) 30!A 1 20 0) (0 0J 10 cq 0 123456 123456 123456 Kuvio 5. Ti/a päisen kuulokynnyksen (TTS) keskimäaräinen muutos ja kokonaiskeskiarvot 4 khz:n taajuudella alrisreyhdistelmivain. Diagrammit on piirretty 14 korvan TTS,arvojenperustee/la. Kuvien vaakaaksclilla numerot 15 merkitsevat peräkk/üsia altistuskertoja ja numero 6 pa/a utusjaksoa. om
2271 WOMEN LAAKARILEHTI 25/86 VSK. dl kaistanleveys myos Se, altistuuko henkilo samanaikaisesti koko kehon tärinälle, missä lampotilassa altistuminen melulle ja tarinalle tapahtuu ja mika on henkilon fyysinen ja psyykkinen kuormitusaste samanaikaisen melu, tarina ja lampoaltistuksen aikana. Ennestaän tiedetaan, etta sydamen sykinnan ja verenpaineen tub korreloi varsin hyvin sydanlihaksen kontraktion huononemisen ja rytmihairioiden kanssa. On myos havaittu, että koronaaritautia sairastavilla rintakipu ilmenee ennen kaikkea silloin, kun hapenkulutus fyysisen tai psyykkisen rasituksen vuoksi ylittaa tietyn kriittisen indeksin arvon. Nyt esitellyt tulokset puolestaan osoittavat, että myos melu, tarinä ja lampotila kohottavat täman indeksin arvoa ja kiihdyttavat hapenkulutusta. Uusimmat havainnot edelleen osoittavat (9,10), että altistuksen kestolla ja tärinän luonteella on omat erityispiirteensa todettaviin lilapaisen kuulokynnyksen ja kardiovaskulaaristen ja hemodynaamisten toimintojen muutoksiin. Samaten kuin melun kohdalla myos tarinän taajuudella ja kaistanleveydella on merkityksensä siihen, millaisia yhteisvaikutuksia tilapaiseen kuulokynnykseen esimerkiksi melu ja tarina yhdessa esiintyess.än aiheuttavat. Toisin sanoen bopputuloksen kannalta olennaista on siis Se, mitka ovat ne tekijät ja Widen keskinaiset yhdistelmat, jotka vaikuttavat altistuvaan ihmiseen ensimmaisista minuuteista tuntiin. Yhden tunnin kestavaa altistusjaksoa voidaan pitaa eraanlaisena rajaarvona, jonka jalkeen elimiston muutokset jaksottuvat; ts. kriteerimuuttujasta riippuen havaittavat muutokset voivat suurentua tai pienentya vaiheittain lahtotasoonsa verrattuna altistuksen keston myota. Havaintojen luotettavuuden lisäamiseksi kaikki edella kerrottu taas merkitsee, että vastaisuudessa meidän tulee suunnata entistä eneminan huomiotamme kompleksisten altisteyhdistelmien vaikutusten ja entistä pitempien altistüsaikojen vaikutusten tutkimiseen. Kirj allisuutta I) Manninen 0. A review of exposure combinations including noise: the meaning of complex exposures. Kirjassa: Proceedings of the Fourth International ongress on Noise as a Public Health Problem, Turin, Italy, 2125 June 1983. Edizioni Technice a cura del entro Ricerche a Studi Amplifon, Milano, 1983;637659. 2) Manninen 0. Studies of combined effects of sinusoidal whole body vibration and noise of varying bandwidths and intensities on its 2 in men. mt Arch Occup Environ Health 1983:51:273288. 3) Manninen 0. Simultaneous effects of sinusoidal whole body vibration and broadband noise on TFS 2's and Rwave amplitude in men at two different dry bulb temperatures. mt Arch Occup Environ Health 1983;51:289297. 4) Manninen 0. ombinations of noise, vibration, temperature and physical work and temporary threshold shift of hearing. Nordic ouncil Arct Med Res Rep 1982;33:588 594. 5) Manninen 0. Hearing threshold and heart rate in men after repeated exposure to dynamic muscle work, sinusoidal vs stochastic whole body vibration and stable broadband noise. mt Arch Occup Environ Health 1984;54:1932. 6) Manninen 0, Ekblom A. Single and joint actions of noise and sinusoidal whole body vibration on TI'S 2 values and low frequency upright posture sway in men. tnt Arch Occup Environ Health 1984;54:I17. 7) Manninen 0. omplementary studies on human reaction to complex exposures. Kirjassa: Manninen 0. (toim.), ombined effects of environmental factors. Proceedings of the First International onference on the ombined Effects of Environmental Factors held in Tampere, Finland, 2225 September 1984. The International Society of omplex Environmental Studies (ISES). Keskuspaino entral Printing House, Tampere, Finland, 1984;4371. 8) Manninen 0. ardiovascular changes and hearing threshold shifts in men under complex exposures to noise, whole body vibrations, temperatures and competitiontype psychic load. Int Arch Occup Environ Health 1985;56:251 274. 9) Manninen 0. Bioresponses in men after repeated exposures to single and simultaneous sinusoidal or stochastic whole body vibrations of varying bandwidths and noise. mt Arch Occup Environ Health 1986;57:267295. (10) Manninen 0. Interactions between different classes of noise. Kirjassa: Hamernik R et al (toim.), Noise induced hearing loss: Basic and applied aspects. Plenum Press Ltd, New York 1986:527540. Kirjoittaja: Manninen Olavi J dosentti, tutkija Tampereen yliopisto (Suomen Akatemia)