بررسی ارتباط شاخص دمای تر گویسان با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران یک معدن روباز در شرایط آب و هوایی گرم و خشک

نوع مقاله : مقاله پژوهشی

نویسندگان

1 دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

2 استاد گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

3 دانشیار گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4 استادیار آمار حیاتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

چکیده

مقدمه: شرایط کاری گرم در معادن روباز بسیار معمول است و کارگران با استرس گرمایی مواجهه دارند. بررسی گرمای محیط کار می­تواند در جلوگیری از بیماری ناشی از استرس گرمایی در معادن مفید باشد. هدف از انجام این مطالعه بررسی ارتباط شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران معدن روباز سنگ آهن می­باشد.
روش کار:این مطالعه یک پژوهش توصیفی- مقطعی می­باشد که بر روی 120 نفر نمونه مرد سالم در تابستان 93 انجام گرفت. دمای تمپان و دمای پوست با استفاده از دستگاه ترمومتر دیجیتالی مدل FT70 ساخت شرکت بروئر کشور آلمان اندازه­گیری شد. ضربان قلب و فشار خون با استفاده از دستگاه دیجیتال Emsig (مدل BO26) ساخت تایوان اندازه­گیری شد. کلیه متغیرهای محیطی به طور همزمان با پارامترهای فیزیولوژیکی اندازه­گیری و ثبت شدند. شاخص WBGT با استفاده از فرمول محاسبه گردید. در نهایت از آزمون آماری همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی استفاده شد.  
نتایج:مطالعه­ی ارتباط شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیک نشان داد که میزان همبستگی آنها معنادار می­باشد. همبستگی پیرسون بین شاخص WBGT با دمای تمپان، دمای پوست، ضربان قلب، فشار سیستولیک و دیاستولیک خون به ترتیب 592/0، 557/0، 624/0، 486/0 و 419/0 بدست آمد.
نتیجه­گیری: شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیکی دمای تمپان، دمای پوست، ضربان قلب، فشار سیستولیک و دیاستولیک خون همبستگی بالایی نشان داد و بیشترین رابطه را با ضربان قلب داشت. شاخص WBGT ارتباط قابل قبولی با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران در محیط کاری معدن دارد و می­تواند برای ارزیابی استرین گرمایی چنین محیط کاری مناسب باشد.

کلیدواژه‌ها


عنوان مقاله [English]

The Relationship between WBGT Index with Physiological Responses of Open-Pit Mine Workers in Hot and Dry Weather

نویسندگان [English]

  • Gholamheidar Teymori 1
  • Mohammad Javad Jafari 2
  • Hasan Asilian Mahabadi 3
  • Soheila Khodakarim 4
چکیده [English]

Background & Objectives: Hot working conditions are common in open-pit mines where workers are exposed to heat stress. Investigating the hot working environments may lead to preventing diseases caused by thermal stress in mines. The aim of this study was to evaluate the relationship between WBGT thermal stress index and physiological parameters in the iron ore miners.
Methods: The present descriptive study was conducted on 120 healthy men in the summer season. Tympanic and skin temperatures were measured using a FT70 model thermometer manufactured by Beurer Co, Germany. Heart rate and blood pressure were measured using Emsig BO26 model (Taiwan) digital instrumentation. All environmental and physiological parameters were simultaneously measured and recorded. The WBGT index was calculated using the formula. Finally, the correlations were evaluated using linear regression and Pearson's correlation.
Results: The statistically significant correlation between WBGT heat stress index and physiological parameters was found. The Pearson's correlations between WBGT index and tympanic temperature, skin temperature, heart rate, systolic and diastolic blood pressure were 0.592, 0.557, 0.624, 0.486 and 0.419, respectively.
Conclusion: WBGT index showed a high correlation with physiological parameters, including tympanic temperature, skin temperature, heart rate, systolic and diastolic blood pressure, and had the highest correlation with heart rate. WBGT index has an acceptable correlation with physiological parameters of Workers in open pit mines and can be a suitable index to evaluate thermal stress in such working environments.

کلیدواژه‌ها [English]

  • WBGT index
  • Physiological parameters
  • Open-pit mine

 

مقاله اصیل

 

 

 


بررسی ارتباط شاخص دمای تر گویسان با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران یک معدن روباز در شرایط آب و هوایی گرم و خشک

 

غلام حیدر تیموری1، محمد جواد جعفری2، حسن اصیلیان مهابادی3*، سهیلا خداکریم4

1دانشجوی کارشناسی ارشد مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

2استاد گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

3دانشیار گروه مهندسی بهداشت حرفه ای، دانشکده علوم پزشکی، دانشگاه تربیت مدرس، تهران، ایران

4استادیار آمار حیاتی، دانشکده بهداشت، دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی، تهران، ایران

 

*نشانی نویسنده مسئول: تهران، بزرگراه جلال آل احمد، پل گیشا، دانشگاه تربیت مدرس، دانشکده علوم پزشکی، گروه بهداشت حرفه ای

E-mail: asilia_h@modares.ac.ir

 

وصول:3/7/94، اصلاح:30/8/94، پذیرش:31/11/94

چکیده

مقدمه: شرایط کاری گرم در معادن روباز بسیار معمول است و کارگران با استرس گرمایی مواجهه دارند. بررسی گرمای محیط کار می­تواند در جلوگیری از بیماری ناشی از استرس گرمایی در معادن مفید باشد. هدف از انجام این مطالعه بررسی ارتباط شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران معدن روباز سنگ آهن می­باشد.

روش کار:این مطالعه یک پژوهش توصیفی- مقطعی می­باشد که بر روی 120 نفر نمونه مرد سالم در تابستان 93 انجام گرفت. دمای تمپان و دمای پوست با استفاده از دستگاه ترمومتر دیجیتالی مدل FT70 ساخت شرکت بئورر کشور آلمان اندازه­گیری شد. ضربان قلب و فشار خون با استفاده از دستگاه دیجیتال Emsig (مدل BO26) ساخت تایوان اندازه­گیری شد. کلیه متغیرهای محیطی به طور همزمان با پارامترهای فیزیولوژیکی اندازه­گیری و ثبت شدند. شاخص WBGT با استفاده از فرمول محاسبه گردید. در نهایت از آزمون آماری همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی استفاده شد.  

نتایج:مطالعه­ی ارتباط شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیک نشان داد که میزان همبستگی آنها معنادار می­باشد. همبستگی پیرسون بین شاخص WBGT با دمای تمپان، دمای پوست، ضربان قلب، فشار سیستولیک و دیاستولیک خون به ترتیب 592/0، 557/0، 624/0، 486/0 و 419/0 بدست آمد.

نتیجه­گیری: شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیکی دمای تمپان، دمای پوست، ضربان قلب، فشار سیستولیک و دیاستولیک خون همبستگی بالایی نشان داد و بیشترین رابطه را با ضربان قلب داشت. شاخص WBGT ارتباط قابل قبولی با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران در محیط کاری معدن دارد و می­تواند برای ارزیابی استرین گرمایی چنین محیط کاری مناسب باشد.

کلمات کلیدی:شاخص WBGT، پارامترهای فیزیولوژیک، معدن روباز.

 

 


مقدمه

شرایط کاری گرم در معادن روباز بسیار معمول است و کارگران در مواجهه با استرس گرمایی می­ باشند. با توجه به گزارش سازمان ملی ایمنی و بهداشت شغلی امریکا در طی سال­های 2001-1983، اغلب موارد بیماری ناشی از استرس گرمایی در معادن در طول شیفت روز کاری اتفاق می­افتد. این می­تواند به خاطر بالاتر بودن گرمای هوا در طول روز باشد و در نتیجه بررسی گرمای محیط کار می­تواند برای کارگران و مدیریت در مورد خطر بیماری­های ناشی از گرما مفید باشد (1). مطالعات نشان داده­اند که مواجهه طولانی مدت با گرما موجب بروز عوارض خفیف تا شدید از جمله خستگی گرمایی، سنکوپ گرمایی، کرامپ عضلانی و گرمازدگی می­شود (2).

برای ارزیابی استرس گرمایی در محیط­های کاری گرم، از سال 1905 تا کنون شاخص­های گرمایی بسیاری توسط محققین ابداع و ارائه شده­اند که این شاخص­ها با توجه به مبنای کارشان در سه گروه شاخص­های منطقی (تحلیلی)، تجربی و مستقیم طبقه­بندی می­شوند (3). هرچند که شاخص­های متعددی برای ارزیابی تنش گرمایی تدوین و ارائه شده­اند، ولی تعداد اندکی از آنها به صورت استاندارد جهانی معرفی شدند و در سطح وسیع مورد استفاده قرار گرفته­اند. شاخص دمای ترگوی­سان (WBGT)، یک شاخص تجربی است که در سال 1957 ارائه شد و به طور گسترده به عنوان یکی از شاخص­های استرس حرارتی استفاده می­شود (4). شاخص WBGT بر پایه اندازه­گیری سه پارامتر اصلی دمای تر طبیعی (tnw)، دمای هوا (ta) و دمای گوی­سان (tg) می­باشد و شرایط گرمایی محیط را به صورت یک عدد نمایش می­دهد (5). در معیارهای WBGT، فاکتورهای وضعیت سازگاری فرد، میزان متابولیسم کاری و نسبت کار و استراحت مشارکت دارند (6). شرایط استاندارد در نظر گرفته شده برای WBGT به عنوان شرایطی تعریف می­شود که تحت آن شرایط، کارکنان لباس کار تابستانی بپوشند (7). اگر چه برخی از محققین تناقض بین شاخص WBGT و استرین­های فیزیولوژیکی حرارتی را شناسایی کرده­اند (8). برخی به این نتیجه رسیدند که شاخص WBGT پیش بینی کننده مناسب برای استرین فیزیولوژیکی ناشی از حرارت می باشد (9). Parsons در سال 2006 ادعا کرد که شاخص WBGT دارای اعتبار، قابلیت اطمینان و قابلیت استفاده است و در حال حاضر می­تواند در سراسر جهان برای کنترل استرس گرمایی در اماکن نظامی، صنعتی، خانگی، ورزشی و کاربردهای تجاری مورد استفاده قرار بگیرد (4). در نهایت توسط سازمان بین­المللی استاندارد (ISO) به عنوان استاندارد (ISO-7243) برای ارزیابی سریع محیط­­های کاری گرم پذیرفته شده است (10)، و سپس بر اساس این شاخص سازمان ACGIH آمریکا، TLV تماس قابل قبول با گرما را منتشر کرد که به شرایط گرمایی اشاره می­کند که تقریبا همه کارگران شاید به طور مکرر بدون اثرات نامطلوب بهداشتی در معرض گرما باشند (11). این ضوابط نیز توسط سازمان بهداشت و ایمنی شغلی (OSHA) و انجمن بهداشت صنعتی آمریکا (AIHA) پذیرفته شد (12). 

مطالعات مختلفی در ارتباط با میزان کارایی شاخص WBGT در برآورد و تعیین استرس گرمایی انجام شده است که نشان داد شاخص WBGT شاخصی مناسب جهت ارزیابی سریع وضعیت شرایط جوی محیط کار می­باشد (3). مطالعه Wsterlund (1997) تحت عنوان مروری بر شاخص­های استرس حرارتی و کاربرد آن در صنایع جنگلی نشان داد، که شاخص WBGT در مقایسه با شاخص میزان تعریق مورد نیاز SWreq به عنوان یک شاخص ساده و مناسب معرفی شد (13). موریوکا و همکاران (2006) اثرات بهداشتی ناشی از گرما بر روی کارگران ساختمانی را با استفاده از شاخص WBGT مورد بررسی قرار دادند که در این مطالعه مشخص شد با افزایش مقدار شاخص WBGT میزان فشار خون افراد نیز افزایش یافت (14). نقیب در سال 1376 نشان داد که در معدن روباز همبستگی خوبی بین شاخص WBGT و شاخص­های فیزیولوژیکی وجود دارد، در حالیکه در معدن زیرزمینی بین شاخص WBGT و شاخص­های فیزیولوژیکی همبستگی ضعیفی وجود داشت (15). همچنین مطالعه فلاحتی و همکاران در سال 90 که شاخص­های استرس گرمایی WBGT و P4SR را به کمک دمای عمقی بدن اعتبارسنجی کردند ارتباط معناداری میان شاخص­های گرمایی با دمای عمقی مشاهده گردید و شاخص WBGT بیشترین دقت را در ارزیابی استرس حرارتی نشان داد (16).

روش­های مستقیم ارزیابی مواجهه افراد با گرما، بر اساس اندازه­گیری استرین گرمایی بدن می­باشد. پاسخ بدن انسان به استرس گرمایی به عنوان استرین شناخته می­شود که به وسیله پارامترهای فیزیولوژیک قابل اندازه­گیری است (17). بر اساس استاندارد ISO 9886 پارامترهای فیزیولوژیکی مناسب برای ارزیابی میزان استرین گرمایی دمای عمقی، دمای پوست و ضربان قلب می­باشد. دمای دهانی، دمای پرده صماخ گوش، دمای مقعدی و دمای ادرار از جمله دماهای بدن می­باشند که می­توان به عنوان دمای عمقی به آن­ها استناد کرد (18). هدف از انجام این مطالعه بررسی ارتباط شاخص­ تجربی WBGT با پارامترهای فیزیولوژیکی بدن کارگران معدن روباز سنگ آهن می­باشد.

 

روش کار

این مطالعه به صورت توصیفی مقطعی در تابستان 1393 در مجتمع معدن سنگ آهن سنگان انجام شد. طبق فرمول تعیین حجم نمونه براساس ضریب همبستگی، تعداد 120 نفر نمونه مرد برآورد گردید که در واحدهای کاری مختلف شامل حفاری، آتشباری، بارگیری و حمل و نقل، کراشر و سنگ­شکن مشغول فعالیت بودند، در پژوهش شرکت داده شدند. درصد حجم نمونه در هر واحد بر اساس تعداد کارگران تعیین گردید.

این افراد از شاغلین ایستگاه­های کاری واحدهای اصلی معدن بودند که به طور طبیعی در مواجهه با مقادیر مختلفی از ریسک فاکتورهای تنش گرمایی در فصول گرم سال (خرداد تا شهریور) قرار دارند و از پرسنل ثابت واحدهای کاری معدن می­باشند. معیارهای ورود به مطالعه شامل نداشتن بیماری­های قلبی- عروقی، بیماری­های تیروئید، فشار خون، دیابت، بیماری­های تب­دار و عفونت گوش، عدم پرکاری تیروئید، عدم مصرف داروهای آنتی­دیورتیک و همچنین عدم مصرف داروهای موثر بر ضربان قلب بودند و ورود افراد به مطالعه به صورت داوطلبانه صورت گرفت.

پرسشنامه­ای در ارتباط با مشخصات فردی (سن، قد، وزن، سابقه کار، تعداد ساعت کار روزانه، سطح تحصیلات، نوع فعالیت کارگر و سابقه بیماری و یا سابقه مصرف داروی خاص) طراحی و بصورت حضوری با پرسش از افرادی که در تماس با گرما بودند تکمیل می­گردید. پس از تائید فرد بر اساس معیارهای ورود به مطالعه، هدف از انجام پژوهش برای فرد به طور کامل توضیح داده شد و در صورت تمایل به ادامه همکاری، فرم رضایت­مندی توسط فرد تائید و وارد مرحله بعدی می­شد.

ساعت کاری افراد مورد بررسی بدین صورت بود که از ساعت 7 صبح در واحدها مشغول به کار می­شدند، معمولا از ساعت 12 تا 13 برای صرف ناهار و استراحت می­رفتند و از ساعت 13 الی 16 دوباره مشغول به کار بودند، بجز واحد آتشباری که ساعت کاری کمتری داشتند (معمولا8:30 الی 13). در روز پیش از اندازه­گیری، هدف از انجام مطالعه و رعایت نکاتی مانند استراحت کافی در شب به افراد یادآوری شد. در هر روز اندازه­گیری با توجه به شرایط کاری هر واحد و با هماهنگی قبلی تعدادی از افراد مورد پایش قرار می­گرفتند، حین اندازه­گیری سعی گردید افراد در شرایط یکسانی مورد پایش قرار بگیرند و با در نظر گرفتن مدت همکاری پرسنل، زمان کل اندازه­گیری برای هر نفر به مدت 2 ساعت در نظر گرفته شد. مدت زمان لازم برای اندازه­گیری هر پارامتر (دمای تمپان 1 دقیقه، دمای پوست 1 دقیقه، ضربان قلب و فشار خون 5 دقیقه) بود و تمامی اندازه­گیری ها (حالت کار در فضای باز) در ساعات 9 الی 12 و 14 الی 16 انجام گرفت.

پس از انتخاب نمونه های مورد نظر اندازه­گیری پارامترهای فیزیولوژیکی شامل دمای عمقی (تمپان)، دمای پوست، ضربان قلب و فشار خون سیستولیک و دیاستولیک و پارامترهای محیطی (دمای خشک، دمای تر، دمای گوی­سان، سرعت جریان هوا و رطوبت نسبی) در دو حالت استراحت و کار افراد توسط کارشناس بهداشت حرفه­ای انجام شد.

پارامترهای فیزیولوژیکی در دو مرحله در واحدهای کاری تحت مطالعه و طبق استاندارد ISO9886-2001 اندازه­گیری شدند. در واحدهای کاری بجز آتشباری، اتاق استراحت و یا کانکسی در نزدیکی جبهه کار به منظور استراحت (نهار و نماز) افراد در نظر گرفته شده است. در مرحله اول، پس از قرار گرفتن فرد به مدت 30 دقیقه در اتاق استراحت، در زمان­های 20، 25 و 30 دقیقه پارامترهای فیزیولوژیکی اندازه­گیری شد و میانگین آنها به عنوان اطلاعات پایه ثبت گردید (میانگین و انحراف معیار شاخص دمای تر گویسان اتاق استراحت 534/0±72/23 درجه سانتی­گراد بود). در مرحله دوم پس از پایان اندازه­گیری­ها در حالت استراحت، از فرد خواسته شد که به محل کار خود برگردد و کار خود را شروع نماید. در واحد کاری مانند آتشباری که محل کار فرد از اتاق استراحت فاصله داشت، انتقال افراد با خودرو صورت گرفت. پس از شروع به کار، با نظارت همیشگی پژوهشگر، پارامترهای فیزیولوژیکی در زمان­های 20، 40 و 60 دقیقه اندازه­گیری و میانگین آنها ثبت گردید (19). برای اندازه­گیری دمای پرده تمپان (گوش راست افراد) و دمای پوست از ترمومتر دیجیتالی مدل FT70 (beurer) ساخت کشور آلمان استفاده شد. دقت این دستگاه معادل 2/0± درجه سانتی­گراد و دامنه اندازه­گیری آن 34 تا 43 درجه سانتی­گراد می­باشد. دمای پوست طبق استاندارد می­تواند به دو صورت انجام شود: 1. دمای پوست موضعی که در یک نقطه خاص اندازه­گیری می­شود. 2. متوسط دمای پوست که به طور مستقیم اندازه­گیری نمی­شود و با سنجش مجموعه­ای از دمای پوست موضعی به صورت میانگین برآورد می­شود (20). در این مطالعه دمای پوست پیشانی افراد اندازه­گیری شد. ضربان قلب و فشار خون افراد نیز با استفاده از دستگاه فشارسنج دیجیتال Emsig مدل BO26 ساخت کشور تایوان اندازه­گیری شد. دستگاه فشارسنج دیجیتال قادر است فشار خون سیستولیک و دیاستولیک و تعداد ضربان قلب یک فرد بالغ را با استفاده از یک کاف تحت فشار بسته شده بر روی بازو اندازه­گیری کند. این دستگاه دیجیتال بر روی بازوی شخص بسته می­شود و به صورت غیر تهاجمی، بر مبنای اندازه­گیری روی مچ و طبق روش اسکیلومتر اندازه­گیری را انجام می­دهد (21).

در هر واحد کاری یک ایستگاه اندازه­گیری در نزدیکی ایستگاه کاری افراد برای اندازه­گیری انتخاب شد و همزمان با سنجش پارامترهای فیزیولوژیکی نیز پارامترهای محیطی در حالت استراحت و کار اندازه­گیری و ثبت شدند. در طی انجام فعالیت، فرد به مدت 1 ساعت مورد پایش قرار گرفت. برای اندازه­گیری پارامترهای محیطی از WBGT meter دیجیتال مدل Casella، رطوبت سنج چرخان مدل Casella و برای سنجش سرعت جریان هوا از دماسنج کاتای نقره اندود مدل N240 Casella London با فاکتور کاتای 420 و ردیف سردشوندگی 55-52 درجه سانتی­گراد استفاده شد. از آنجایی که محیط­های کاری کارگران، بر اساس پیش آزمون از لحاظ دمایی متجانس بود، اندازه­گیری­ها فقط در ناحیه کمر کارگران (1/1 متر) انجام شد. برای اندازه­گیری میزان متابولیسم افراد، از استاندارد ISO-8996 استفاده شد. چهار روش با سطح دقت مختلف برای اندازه­گیری متابولیسم در این استاندارد وجود دارد که در این پژوهش، با توجه به موقعیت کاری و امکانات موجود از روش سطح دوم یا روش مشاهده استفاده شد (22). مهم­ترین مزیت این روش این است که مزاحمتی در انجام کار کارگر ایجاد نمی­کند. در این روش میزان متابولیسم افراد بر اساس آنالیز وظیفه مشخص گردید. برای برآورد میزان متابولیسم، فعالیت­های پرسنل به دقت بررسی شده و میزان متابولیسم هر وظیفه با استفاده از جدول تعیین شد.

برای محاسبه شاخص WBGT از دستگاه WBGT Meter مطابق با استاندارد ISO7243 استفاده شد. با توجه به آن که افراد از لباس کار معمولی و لباس یکسره استفاده می­کردند اصلاح برای لباس نیز پس از برآورد شاخص اعمال شد. با توجه به اهداف، داده­های مطالعه پس از جمع­آوری، با استفاده از نرم­افزار SPSS ویرایش 22 و Excel و آزمون­های آماری همبستگی پیرسون و رگرسیون خطی آنالیز شد و سطح معنی­داری 05/0 در نظر گرفته شد.

 

نتایج

در این پژوهش تعداد 120 نفر مرد شرکت کردند که از واحدهای کاری مختلف شامل حفاری، آتشباری، بارگیری و حمل و نقل، کراشر و سنگ­شکن بودند. میانگین و انحراف معیار مشخصات دموگرافیکی افراد شامل؛ سن 79/7 ±92/33 سال، وزن 49/12 ± 25/72 کیلوگرم، قد 075/0 ± 173 سانتی­متر و نمایه توده بدنی BMI افراد مورد بررسی عبارت بود از 59/3 ± 93/24 کیلوگرم بر متر مربع. همچنین میانگین میزان بار کاری ناشی از متابولیسم افراد حین کار 9/165 وات بر متر مربع با دامنه 245-101 بود و افراد در محدوده بار کاری متوسط قرار داشتند.

جدول 1 پارامترهای اندازه­گیری شده محیط کار و شاخص محاسبه شده WBGT را نشان می­دهد. میانگین و انحراف معیار شاخص دمای تر گویسان 56/1 ± 8/30 درجه سانتی­گراد بدست آمد.

نتایج پارامترهای فیزیولوژیکی افراد شامل دمای تمپان، دمای پوست، ضربان قلب، فشار خون سیستولیک و دیاستولیک در جدول 2 ارائه شده است. میانگین و انحراف معیار پارامترهای فیزیولوژیکی شامل دمای عمقی تمپان 56/0 ± 5/37 درجه سانتی­گراد، دمای پوست 47/0 ± 1/37 درجه سانتی­گراد، ضربان قلب 4/9 ± 5/87 ضربه در دقیقه، فشار سیستولیک 78/0 ± 4/130 میلی­متر جیوه و فشار دیاستولیک 75/0 ± 5/82 درجه میلی­متر جیوه بودند.

نتایج ضریب همبستگی مربوط به شاخص استرس گرمایی محاسبه شده WBGT و پارامترهای فیزیولوژیکی اندازه­گیری شده افراد در جدول 3 ارائه شده است. در بررسی ارتباط شاخص WBGT با پارامترهای فیزیولوژیک؛ آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که بین شاخص WBGT با دمای تمپان کار رابطه خطی مستقیم و معنی­داری وجود دارد (001/0P<). آزمون رگرسیون خطی مورد بررسی قرار گرفت که شکل 1 نمودار پراکنش و خط رگرسیون بین دمای تمپان و شاخص WBGT را نشان می­دهد.

آزمون رگرسیون خطی بین شاخص WBGT با دمای پوست مورد بررسی قرار گرفت که شکل 2 نمودار پراکنش و خط رگرسیون بین دمای پوست و شاخص WBGT را نشان می­دهد.

آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که بین شاخص WBGT با ضربان قلب کار رابطه خطی مستقیم و معنی­داری وجود دارد (001/0=P). آزمون رگرسیون خطی نیز مورد بررسی قرار گرفت که شکل 3 نمودار پراکنش و خط رگرسیون بین ضربان قلب و شاخص WBGT را نشان می­دهد. بیشترین همبستگی مربوط به ضربان قلب و کمترین همبستگی مربوط به فشار دیاستولیک (419/0=r) بود.

 

 

جدول 1: پارامترهای محیطی اندازه­گیری شده در حالت کار

پارامترها

حداقل

حداکثر

میانگین ± انحراف معیار

دمای خشک Ta (0C)

5/33

43

96/2 ± 49/38

دمای تر طبیعی Tnw (0C)

19

23

85/0 ± 59/21

دمای گویسان Tg (0C)

47

58

52/2 ± 8/53

رطوبت نسبی RH (%)

12

5/34

32/6 ± 88/21

سرعت هوا Va (m.s-1)

92/0

5/14

23/3 ± 67/6

شاخص دمای تر گویسان WBGT (0C)

1/27

8/33

56/1 ± 76/30

 

جدول 2: پارامترهای فیزیولوژیکی افراد مورد مطالعه در حین کار (تعداد 120 نفر)

پارامترها

حداقل

حداکثر

میانگین ± انحراف معیار

دمای عمقی (تمپان) (0C)

3/36

9/38

56/0 ± 54/37

دمای پوست (پیشانی) (0C)

36

2/38

47/0 ± 14/37

ضربان قلب (beat/min)

68

112

4/9 ± 48/87

فشار سیستولیک (mmHg)

109

149

78/0 ± 4/130

فشار دیاستولیک (mmHg)

65

98

75/0 ± 5/82

 

جدول 3: همبستگی پیرسون بین شاخص WBGT و پارامترهای فیزیولوژیکی

 

متغیرهای آماری

دمای عمقی (تمپان) (0C)

دمای پوست (پیشانی) (0C)

ضربان قلب (beat/min)

فشار سیستولیک (mmHg)

فشار دیاستولیک (mmHg)

WBGT

ضریب همبستگی (r)

592/0

557/0

624/0

486/0

419/0

P.Value

001/0

003/0

001/0

009/0

075/0

 

بحث

معادن روباز یکی از محیط­های کاری است که به دلیل ماهیت کار و حجم کاری زیاد کارگر، در فصول گرم سال در معرض استرس گرمایی قرار می­گیرند. در بسیاری از محیط­های صنعتی و معدنی برای ارزیابی استرس گرمایی از شاخص WBGT استفاده می­شود (1). این مطالعه برای ارزیابی استرس گرمایی از شاخص WBGT با هدف بررسی ارتباط استرس موجود در محیط کاری و استرین فیزیولوژیکی حاصل از آن در معدن روباز سنگ آهن صورت گرفت.

در این مطالعه به منظور بررسی دمای عمقی بدن، از پارامتر فیزیولوژیکی دمای پرده صماخ (تمپان) استفاده گردید، دمای عمقی تمپان نسبت به دیگر دماهای عمقی غیر تهاجمی بوده و خللی در کار کارگر ایجاد نمی­کند و می­تواند به عنوان یک شاخص­ کاربردی­تر نسبت به دیگر دماهای عمقی برای اندازه­گیری واتنش فیزیولوژیکی در محیط کاری گرم مورد استفاده قرار گیرد (23). نتایج نشان داد که بین شاخص WBGT با دمای عمقی بدن (تمپان) همبستگی معناداری داشت (592/0= r). به عبارت دیگر با افزایش شاخص WBGT میزان دمای عمقی بدن افزایش یافته است که نمایانگر متناسب بودن این شاخص برای ارزیابی استرس حرارتی محیط مورد نظر می­باشد. از طرفی همانطور که شکل 1 نشان می­دهد، رابطه بین شاخص WBGT و دمای عمقی به صورت خطی مستقیم می­باشد که معادله رگرسیون مجددا این یافته را تائید می­کند. این نتایج با یافته­های مطالعه فلاحتی و همکاران (1390)، گلبابایی و همکاران (1390) و نگهبان و همکاران (1392) مطابقت دارد (16, 23, 24).

مطالعه­ای که توسط Claassen و Kok در سال 2007 در پریتوریا با موضوع تعیین مقادیر WBGT با ترازهای رطوبت نسبی بالا و پایین منجر به بارهای گرمایی فیزیولوژیکی مشابه خواهد شد، انجام گرفت. به

 

شکل 1: نمودار پراکنش و خط رگرسیون دمای تمپان بر حسب WBGT

 

شکل 2: نمودار پراکنش و خط رگرسیون دمای پوست بر حسب WBGT

 

شکل 3: نمودار پراکنش و خط رگرسیون ضربان قلب بر حسب WBGT

 

این نتیجه رسیدند که دمای داخلی و میزان تعریق در مقادیر بالای WBGT یعنی 32 با رطوبت نسبی بالا به طور قابل توجهی بالاتر بود و زمان تحمل افراد نیز به طور قابل توجهی کاهش یافته بود. نتایج نشان داد که بار گرمایی توسط شاخص WBGT در مقادیر بالای 30 با ترازهای رطوبت نسبی بالا کمتر تخمین زده شد و اگر برنامه­های کاری به درستی مدیریت نشوند افراد سازش­نیافته ممکن است در معرض خطر بیماری­های ناشی از گرما قرار بگیرند (25).

نتایج حاصل از آزمون آماری، همبستگی بالایی بین شاخص WBGT و دمای پوست (557/0=r) نشان داد. در مطالعه­ای که گلبابایی و همکاران به مقایسه شاخص­های استرس حرارتی DI، WBGT و SWreq با پاسخ­های فیزیولوژیکی مردان در محیط کاری گرم پرداختند، میزان ضریب همبستگی پیرسون بین شاخص WBGT و دمای پوست را (695/0=r) گزارش کردند که با نتایج این مطالعه همخوانی داشت.

نتایج آزمون همبستگی پیرسون نشان داد که شاخص WBGT با ضربان قلب همبستگی معناداری داشت (624/0= r). در مطالعه­ای که نگهبان و همکاران به بررسی ارتباط تنش گرمایی و پاسخ فیزیولوژیک ناشی از آن به منظور تعیین شاخص بهینه واتنش گرمایی پرداختند، به این نتیجه رسیدند که بین واتنش­های گرمایی تعداد ضربان قلب و میزان بازیابی ضربان قلب و تنش حرارتی محیط همبستگی (55/0=r2) وجود دارد و هر دو پاسخ فیزیولوژیکی به طور معنی­داری تحت تاثیر گرما قرار دارند (23). در مطالعه­ای که RAMANATHAN و BELDING (1973) به ارزیابی فیزیولوژیکی شاخص WBGT برای تنش حرارتی ناشی از کار پرداختند، دریافتند که در WBGT حدود 29 تا 31 درجه سانتی­گراد، استرین فیزیولوژیکی افراد شامل افزایش ضربان قلب، دمای عمقی بدن، دمای پوست پیشانی و از دست دادن عرق تفاوت چندانی نداشت و شاخص گرمایی HSI شاخص مناسبتری نسبت به WBGT بود (26).

نتایج آزمون همبستگی پیرسون بین شاخص WBGT با فشار خون سیستولیک و دیاستولیک به ترتیب همبستگی (486/0= r) و (419/0= r) نشان داد. که با نتایج مطالعه گلبابایی و همکاران (1390) مطابقت داشت (24). در مطالعه­ی که Morioka و همکاران در سال 2006 به بررسی محیط­های کاری گرم در یک سایت ساخت و ساز (ساختمان) در تابستان و اثرات آن روی سلامتی کارگران پرداختند، با این نتیجه رسیدند که فشار اسمزی سرم خون و فشار خون افراد در طول شیفت کاری افزایش یافته و همبستگی خوبی نشان داده بود که در پایان با وجود مراقبت­های پیشگیرانه قبلی، کنترل کار و اقدامات ضروری­تری مانند کنترل ساعات کار و نظارت بر مصرف آب در حین کار پیشنهاد شد (14). همچنین در مطالعه­ای که توسط Vangelova و همکاران در سال 2006 با موضوع بررسی اختلالات خونی در کارگران صنعتی در محیط­های گرم انجام شد. نتایج نشان داد که کارگران در معرض گرما نسبت به گروه شاهد شانس ریسک بالاتری برای اختلالات دارند و برنامه پایش منظم چربی در کارگران در معرض گرما توصیه شد (27). که این یافته ها، با نتایج مطالعه حاضر همخوانی دارند.

در مطالعه­ای که توسط حاجی زاده و همکاران (93) با موضوع بررسی وضعیت استرس گرمایی در کارگاه­های آجرپزی شهر قم انجام شد، شاخص WBGT بیشترین ضریب همبستگی را با دمای سرخرگ کاروتید گوش نشان داد و بین شاخص WBGT با میانگین نبض، فشارخون سیستولیک و دیاستولیک رابطه معناداری مشاهده نشد و فشار خون پارامتر مناسبی جهت ارزیابی فیزیولوژیک مواجهه با گرما تشخیص داده نشد (28). در مطالعه حاضر همبستگی هر کدام از پارامترهای فیزیولوژیکی نسبت به مطالعه حاجی­زاده بیشتر بود و بیشترین همبستگی مربوط به ضربان قلب و سپس دمای عمقی بود که می­تواند به شرایط کاری کارگران معدن مربوط باشد که افراد بایستی در حین کار بار کاری ناشی از فعالیت بیشتری تحمل کنند. فعالیت بدنی علاوه بر شرایط دمایی بالای محیط، یکی از عوامل تاثیرگذار بر پارامترهای فیزیولوژیکی بدن بوده و می­تواند به عنوان یک عامل تاثیرگذار، باعث افزایش حرارت بدن و ضربان قلب شود.

 

نتیجه گیری

در این پژوهش، شاخص WBGT با هر کدام از پارمترهای فیزیولوژیکی دمای تمپان، دمای پوست، ضربان قلب، فشار سیستولیک و دیاستولیک خون همبستگی بالایی نشان داد و بیشترین رابطه را با ضربان قلب داشت. با توجه به نتایج حاصل از این مطالعه شاخص WBGT می تواند ابزار قابل اعتمادی برای ارزیابی استرین حرارتی محیط کار ­باشد. می­توان نتیجه گرفت که برای ارزیابی سریع استرس گرمایی در چنین شرایط محیطی شاخص WBGT همواره شاخصی مناسب می­باشد.

 

تقدیر و تشکر

این مقاله بخشی از پایان­نامه کارشناسی ارشد بهداشت حرفه ای مصوب دانشکده بهداشت دانشگاه علوم پزشکی شهید بهشتی در سال 93 می­باشد. نویسندگان بر خود واجب می­دانند تا از مدیریت مجتمع معدن سنگ آهن تقدیر و تشکر به عمل آورند.

 

 

References

  1. Xiang J, Bi P, Pisaniello D, Hansen A. Health impacts of workplace heat exposure: an epidemiological review. Ind Health. 2014;52(2):91-101.
  2. Lugo-Amador NM, Rothenhaus T, Moyer P. Heat-related illness. Emerg Med Clin North Am. 2004;22(2):315-27.
  3. Epstein Y, Moran DS. Thermal comfort and the heat stress indices. Ind Health. 2006;44(3):388-98.
  4. Parsons K. Heat stress standard ISO 7243 and its global application. Ind Health. 2006;44(3):368-79.
  5. Golbabaei F. Human thermal stress at work. Tehran: Tehran University Press; 2002. [Persian]
  6. ACGIH. Heat Stress and Strain. American Conference of Governmental Industrial Hygienists, 2001.
  7. NIOSH. Criteria for a recommended standard: Occupational exposure to hot environments. USA: National Institute for Occupational Safety and Health, 1986.
  8. Wenzel HG, Mehnert C, Schwarzenau P. Evaluation of tolerance limits for humans under heat stress and the problems involved. Scandinavian journal of work, environment & health. 1989;15(1):7-14.
  9. Griefahn B. Acclimation to three different hot climates with equivalent wet bulb globe temperatures. Ergonomics. 1997;40(2):223-34.
  10. ISO7243. Hot environments—estimation of the heat stress on working man, based on the WBGT-index (wet bulb globe temperature). Geneva: ISO, 1982.
  11. ACGIH T. BELs: Threshold limit values for chemical substances and physical agents and biological exposure indices. ACGIH Signature Publications, Cincinnati; 2004.
  12. Sawka M, Wenger C, Montain S, Kolka M, Bettencourt B, Flinn S, et al. Heat stress control and heat casualty management. USA: US Army Research Institute of Environmental Medicine, 2003.
  13. Wästerlund DS. A review of heat stress research with application to forestry. Applied ergonomics. 1998;29(3):179-83.
  14. Morioka I, Miyai N, Miyashita K. Hot environment and health problems of outdoor workers at a construction site. Ind Health. 2006;44(3):474-80.
  15. naghib A. Evaluation of thermal stress on lead and zinc mine and the determine model for predicting the amount of workers tolerating [M.Sc. Dissertation]: Tehran Univ Med Sci; 1996. [Persian]
  16. Falahati M, Alimohammadi I, Farshad AA, Zokaii M, Sardar A. Evaluating the reliability of WBGT and P4SR by comparison to core body temperature. Iran Occup Health. 2012;9(3):22-31. [Persian]
  17. Varley F. A study of heat stress exposures and interventions for mine rescue workers. Transactions. 2004;316:133-42.
  18. ISO9886. Evaluation of thermal strain by physiological measurements. Geneva: International Organization for Standardization, 2004.
  19. Dehghan SHahreza H, Mortazavi SB, Jafari MJ, Maracy M. Combined application of wet-bulb globe temperature and heart rate under hot climatic conditions: a guide to a better estimation of the heat strain. Feyz, J Kashan Univ Med Sci. 2012;16(2):112-20. [Persian]
  20. Parsons K. Occupational health impacts of climate change: current and future ISO standards for the assessment of heat stress. Ind Health. 2013;51(1):86-100.
  21. Emsig-BO26. Blood pressure monitoring system, Owners manual. taiwan: EmsiG Compony; 2010.
  22. ISO-8996. Ergonomics of the thermal environment–Determination of metabolic rate. Geneva: International Organization for Standardization, 2004.
  23. Negahban A, Aliabadi M, Babayi Mesdaraghi Y, Farhadian M, Jalali M, Kalantari B, et al. Investigating the Association between Heat Stress and its Psychological Response to Determine the Optimal Index of Heat Strain. Journal of Occupational Health Engineering. 2014;1(1):8-15. [Persian]
  24. Golbabaie.F, Monazam.M.R, Hemmatjou.R, nasiri.P, Yaaghoub.GH.R P, hosseini.M. Comparing the Heat Stress (DI, WBGT, SW) Indices and the Men Physiological Parameters in Hot and Humid Environment. Iran J Health & Environ. 2012;5(3):245-52. [Persian]
  25. Claassen N, Kok R. The accuracy of the WBGT heat stress index at low and high humidity levels. Occupational Health Southern Africa. 2007;13(2):12-8.
  26. Ramanathan N, Belding H. Physiological evaluation of the WBGT index for occupational heat stress. Am Ind Hyg Assoc J. 1973;34(9):375-83.
  27. Vangelova K, Deyanov C, Ivanova M. Dyslipidemia in industrial workers in hot environments. Central European journal of public health. 2006;14(1):15.
  28. Hajizadeh R, Golbabaie F, Monazam MR, beheshti MH, Mehri A, Hosseini M, et al. Assessing the heat stress of brick-manufacturing units’ workers based on WBGT index in Qom city. Journal of Health and Safety at Work. 2015;4(4):9-21.[Persian]

 

 

 

 

 

Original Article

 

The Relationship between WBGT Index with Physiological Responses of Open-Pit Mine Workers in Hot and Dry Weather

 

Gholam Heidar Teimori

Occupational Health Engineering Department, School of Public Health, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran

 

Mohammad Javad Jafari

Occupational Health Engineering Department, School of Public Health, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran

 

*Hasan Asilian Mahabadi

Department of Occupational Health Engineering, Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran, Iran

 

Soheila khodakarim

Department of Epidemiology, School of Public Health, Shahid Beheshti University of Medical Sciences, Tehran, Iran

 

Received:25/09/2015, Revised:21/11/2015, Accepted:20/02/2016


Abstract

Background & Objectives: Hot working conditions are common in open-pit mines where workers are exposed to heat stress. Investigating the hot working environments may lead to preventing diseases caused by thermal stress in mines. The aim of this study was to evaluate the relationship between WBGT thermal stress index and physiological parameters in the iron ore miners.

Methods: The present descriptive study was conducted on 120 healthy men in the summer season. Tympanic and skin temperatures were measured using a FT70 model thermometer manufactured by Beurer Co, Germany. Heart rate and blood pressure were measured using Emsig BO26 model (Taiwan) digital instrumentation. All environmental and physiological parameters were simultaneously measured and recorded. The WBGT index was calculated using the formula. Finally, the correlations were evaluated using linear regression and Pearson's correlation.

Results: The statistically significant correlation between WBGT heat stress index and physiological parameters was found. The Pearson's correlations between WBGT index and tympanic temperature, skin temperature, heart rate, systolic and diastolic blood pressure were 0.592, 0.557, 0.624, 0.486 and 0.419, respectively.

Conclusion: WBGT index showed a high correlation with physiological parameters, including tympanic temperature, skin temperature, heart rate, systolic and diastolic blood pressure, and had the highest correlation with heart rate. WBGT index has an acceptable correlation with physiological parameters of Workers in open pit mines and can be a suitable index to evaluate thermal stress in such working environments.

Keywords: WBGT index, Physiological parameters, Open-pit mine.

 

 

 

Corresponding author:

Hasan Asilian Mahabadi,

Faculty of Medical Sciences, Tarbiat Modares University, Tehran.

E-mail: asilia_h@modares.ac.ir