medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2023-102-3-247-251medlit-2990Research ArticleМЕДИЦИНА ТРУДАOCCUPATIONAL HEALTHКритерии диагностики состояния органа слуха по результатам исследования акустического рефлексаCriteria for diagnosing the state of the hearing organ based on the results of the study of acoustic reflexhttps://orcid.org/0000-0003-1576-3759ДраганСергей ПавловичDraganSergey P.

Доктор техн. наук, зав. отд. неионизирующих излучений ФГБУ ГНЦ РФ — ФМБЦ имени А.И. Бурназяна ФМБА России, 123098, Москва.

e-mail: s.p.dragan@rambler.ru

MD, PhD, DSci., head of the Department of Non-ionizing radiation of the State Scientific Center of the Russian Federation — Burnazyan Federal Medical Biophysical Center FMBA of Russia, 123098, Moscow.

e-mail: s.p.dragan@rambler.ru

s.p.dragan@rambler.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0297-5779ОленинаИрина В.OleninaIrina V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-7582-1802БогомоловАлексей В.BogomolovAleksey V.noemail@neicon.ruФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр имени А.И. Бурназяна» Федерального медико-биологического агентстваРоссияState Scientific Center of the Russian Federation — Burnazyan Federal Medical Biophysical Center FMBA of RussiaRussian Federation2023240420231023247251Copyright © Драган С.П., Оленина И.В., Богомолов А.В., 20232023Драган С.П., Оленина И.В., Богомолов А.В.Dragan S.P., Olenina I.V., Bogomolov A.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/2990Введение

Введение. Актуальность исследования обусловлена потребностью в физиологически адекватных критериях диагностики состояния органа слуха персонала, подвергающегося кумулятивному воздействию высокоинтенсивного импульсного низкочастотного шума.

Цель исследования – теоретико-экспериментальное обоснование критериев диагностики состояния органа слуха по результатам исследования акустического рефлекса.

Материалы и методы

Материалы и методы. С помощью двухмикрофонной техники акустических измерений проведены экспериментальные исследования акустического рефлекса у представителей опытной (подвергающейся кумулятивному воздействию высокоинтенсивного импульсного низкочастотного шума, n = 5) и контрольной (не подвергавшейся такому воздействию, n = 12) групп. Всего в течение 6 сут было проведено 256 измерений (191 — у представителей контрольной группы и 65 — у представителей опытной группы) до воздействия (фон) и в конце рабочего дня. Обработка результатов измерений проводилась с применением методов математической статистики. Использовали тесты для определения выбросов в наборе данных, рассчитывали оценки коэффициента вариации, стандартного отклонения и границ 99% доверительного интервала изменения исследуемых показателей.

Результаты

Результаты. Исследование влияния высокоинтенсивного импульсного шума на орган слуха показало, что при незначительных изменениях порога акустического рефлекса были зафиксированы существенные изменения коэффициента сходства в опытной группе по сравнению с контрольной, что свидетельствовало о его диагностической информативности. В дальнейшем для установления новых гигиенических нормативов, регламентирующих нагрузку высокоинтенсивного импульсного шума, необходимы более масштабные исследования порога акустического рефлекса и коэффициента сходства как наиболее информативных и чувствительных методов оценивания неблагоприятного действия.

Ограничения исследования определяются его преимущественным применением при скрининговых медицинских обследованиях персонала, подвергающегося кумулятивному воздействию высокоинтенсивного импульсного низкочастотного шума.

Заключение

Заключение. Полученные результаты демонстрируют потенциальные возможности исследования порога акустического рефлекса как объективного подхода к раннему выявлению и прогнозированию негативных изменений состояния органа слуха персонала, подвергающегося кумулятивному воздействию высокоинтенсивного импульсного низкочастотного шума.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБУ «Государственный научный центр Российской Федерации — Федеральный медицинский биофизический центр им. А.И. Бурназяна» ФМБА России.

Участие авторов

Участие авторов: Драган С.П. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, статистическая обработка, написание текста; Оленина И.В. — сбор материала и обработка данных, написание текста; Богомолов А.В. — обработка данных, написание текста, редактирование. Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией этой статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила

Поступила: 01.10.2022 / Принята к печати: 08.12.2022 / Опубликована: 20.04.2023

Introduction

Introduction. This study is relevant due to the practice’s need for physiologically adequate criteria for diagnosing the state of the hearing organ of personnel exposed to the cumulative effects of high-intensity pulsed low-frequency noise.

The aim of the study was the theoretical and experimental substantiation of the criteria for diagnosing the state of the hearing organ according to the results of the study of the acoustic reflex.

Materials and methods

Materials and methods. Using the two-microphone technique of acoustic measurements, experimental studies of changes in the acoustic reflex were carried out in representatives of the experimental (subjected to cumulative effects of high-intensity pulsed low-frequency noise, n=5) and control (not subjected to such effects, n=12) groups. A total of 256 measurements were made within 6 days (191 in the control group and 65 in the experimental group) before exposure (background) and at the end of the working day. The measurement results were processed using methods of mathematical statistics: tests to determine outliers in the data set, estimates of the coefficient of variation, standard deviation, and boundaries of the 99% confidence interval of changes in the studied indicators were calculated.

Results

Results. Studies of the effect of high-intensity impulse noise on the organ of hearing showed that with minor changes in the threshold of the acoustic reflex, significant changes in the similarity coefficient were recorded in the experimental group, compared with the control group, which indicates its diagnostic informativeness. In the future, to establish new hygienic standards for regulation the load of high-intensity impulse noise, more extensive studies of the acoustic reflex threshold and the similarity coefficient are needed, as the most informative and sensitive methods for assessing adverse effects.

The limitations of the study are determined by its focus on use in screening medical examinations of personnel exposed to the cumulative effects of high-intensity low-frequency impulse noise.

Conclusion

Conclusion. The obtained results demonstrate the potential for studying the acoustic reflex threshold as an objective approach to early detection and prediction of negative changes in the state of the hearing organ of personnel exposed to the cumulative effect of high-intensity low-frequency impulse noise.

Compliance with ethical standards. The study was approved by the local ethics committee of the State Scientific Center of the Russian Federation — Burnazyan Federal Medical Biophysical Center FMBA of Russia.

Contributions

Contributions: Dragan S.P. — the concept and design of the study, the collection of material and data processing, statistical processing, writing the text; Olenina I.V. — collection of material and data processing, writing the text; Bogomolov A.V. — data processing, writing and editing text. All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgment

Acknowledgment. The study had no sponsorship.

Received

Received: October 10, 2022 / Accepted: March 24, 2023 / Published: April 20, 2023

состояние органа слухакритерии диагностики состояния органа слухаакустический рефлексскрининговая диагностика органа слухадвухмикрофонная техника измеренийthe state of the organ of hearingcriteria for diagnosing the state of the organ of hearingacoustic reflexscreening diagnostics of the organ of hearingtwo-microphone measuring techniqueReferencesДворянчиков В.В., Ахметзянов И.М., Миронов И.В., Гаврилов Е.К., Зинкин В.Н., Гущин П.С. Основные направления профилактики шумовой патологии в Вооруженных Силах Российской Федерации. Вестник Российской военно-медицинской академии. 2018; (3): 26–7.Dvoryanchikov V.V., Akhmetzyanov I.M., Mironov I.V., Gavrilov E.K., Zinkin V.N., Gushchin P.S. The main directions of prevention of noise pathology in the armed forces. Vestnik Rossiyskoy voenno-meditsinskoy akademii. 2018; (3): 26–7. (in Russian)Коваленко И.Ю., Степанов А.В., Селезнев А.Б., Сайфуллин Р.Ф., Пономарев Д.Б. Патогенетическое обоснование формирования соматической патологии при длительном воздействии низкочастотного шума. Вестник Российской военно-медицинской академии. 2017; (2): 249–56.Kovalenko I.Yu., Stepanov A.V., Seleznev A.B., Sayfullin R.F., Ponomarev D.B. Pathogenetic rationale for the formation of somatic pathology with prolonged exposure to low-frequency noise. Vestnik Rossiyskoy voenno-meditsinskoy akademii. 2017; (2): 249–56. (in Russian)Ахметзянов И.М., Гребеньков С.В., Ломов О.П. Шум и инфpазвук: гигиенические аспекты. СПб.: Бип; 2002.Akhmetzyanov I.M., Greben’kov S.V., Lomov O.P. Noise and Infrasound: Hygienic Aspects [Shum i infpazvuk: gigienicheskie aspekty]. St. Petersburg: Bip; 2002. (in Russian)Васильева И.Н., Беспалов В.Г., Зинкин В.Н. Низкочастотный шум как вредный фактор, повышающий частоту хромосомных аберраций и усиливающий клеточную гибель. Медицина труда и промышленная экология. 2017; (3): 22–5.Vasil’eva I.N., Bespalov V.G., Zinkin V.N. Low-frequency noise as a hazard increasing occurrence of chromosomal aberrations and promoting cell death. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2017; (3): 22–5. (in Russian)Сливина Л.П., Куклин Д.А., Матвеев П.В., Шешегов П.М., Зинкин В.Н. Инфразвук и низкочастотный шум как вредные производственные факторы. Безопасность труда в промышленности. 2020; (2): 24–7. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2020-2-24-30Slivina L.P., Kuklin D.A., Matveev P.V., Sheshegov P.M., Zinkin V.N. Infrasound and low-frequency noise as harmful production factors. Bezopasnost’ truda v promyshlennosti. 2020; (2): 24–7. https://doi.org/10.24000/0409-2961-2020-2-24-30 (in Russian)Vasilyeva I., Bespalov V., Semenov A., Baranenko D., Zinkin V. The effects of low-frequency noise on rats: evidence of chromosomal aberrations in the bone marrow cells and the release of low-molecular-weight DNA in the blood plasma. Noise and Health. 2017; 19(87): 79–5. https://doi.org/10.4103/nah.NAH-39-16Vasilyeva I., Bespalov V., Semenov A., Baranenko D., Zinkin V. The effects of low-frequency noise on rats: evidence of chromosomal aberrations in the bone marrow cells and the release of low-molecular-weight DNA in the blood plasma. Noise and Health. 2017; 19(87): 79–5. https://doi.org/10.4103/nah.NAH-39-16Zinkin V., Vasilyeva I., Bespalov V., Osetrov A. High-intensity low-frequency acoustic vibrations have the critical effect on the lungs. Akustika. 2019; 32: 5–4.Zinkin V., Vasilyeva I., Bespalov V., Osetrov A. High-intensity low-frequency acoustic vibrations have the critical effect on the lungs. Akustika. 2019; 32: 5–4.Зинкин В.Н., Шешегов П.М. Механизмы действия авиационного шума на профессиональную работоспособность и надежность. Noise Theory and Practice. 2021; 7(2): 165–18.Zinkin V.N., Sheshegov P.M. Mechanisms of action of aircraft noise on professional performance and reliability. Noise Theory and Practice. 2021; 2(7): 165–18. (in Russian)Иванов Н.И., Зинкин В.Н., Сливина Л.П. Биомеханические механизмы действия низкочастотных акустических колебаний на человека. Российский журнал биомеханики. 2020; (2): 216–6. https://doi.org/10.15593/RZhBiomeh/2020.2.09Ivanov N.I., Zinkin V.N., Slivina L.P. Biomechanical mechanisms of action of low-frequency acoustic vibrations on a person. Rossiyskiy zhurnal biomekhaniki. 2020; (2): 216–6. https://doi.org/10.15593/RZhBiomeh/2020.2.09 (in Russian)Богомолов А.В., Драган С.П., Оленина И.В. Аппаратно-программный комплекс для ипсилатерального измерения порога акустического рефлекса. Приборы и техника эксперимента. 2021; (4): 95–15. https://doi.org/10.31857/S0032816221040029Bogomolov A.V., Dragan S.P., Olenina I.V. A hardware-software complex for ipsilateral measurements of the acoustic reflex threshold. Pribory i tekhnika eksperimenta. 2021; (4): 95–15. https://doi.org/10.31857/S0032816221040029 (in Russian)Драган С.П., Богомолов А.В., Котляр-Шапиров А.Д., Кондратьева Е.А. Метод импедансометрического исследования акустического рефлекса. Медицинская техника. 2017; (1): 52–4.Dragan S.P., Bogomolov A.V., Kotlyar-Shapirov A.D., Kondrat’eva E.A. A method for investigation of the acoustic reflex on the basis of impedance measurements. Biomed. Eng. 2017; 51(1): 72–6. https://doi.org/10.1007/s10527-017-9687-6Богомолов А.В., Драган С.П. Новый подход к исследованию импедансных характеристик барабанной перепонки. Доклады академии наук. 2015; 464(1): 105. https://doi.org/10.7868/S0869565215250246Bogomolov A.V., Dragan S.P. A new approach to the study of impedance characteristics of tympanic membrane. Doklady Biochemistry and Biophysics. 2015; 464(1): 269–71. https://doi.org/10.1134/S1607672915050014Драган С.П., Богомолов А.В., Котляр-Шапиров А.Д., Кондратьева Е.А. Экспериментальное исследование проявлений акустического рефлекса при контралатеральной звуковой стимуляции. Доклады академии наук. 2016; 468(6): 705. https://doi.org/10.7868/S0869565216180250Dragan S.P., Bogomolov A.V., Kotlyar-Shapirov A.D., Kondrat’eva E.A. Experimental study of displays in contralateral acoustic reflex auditory stimulation. Doklady Biochemistry and Biophysics. 2016; 1(468): 224–4. https://doi.org/10.1134/S1607672916030182Драган С.П., Богомолов А.В. Метод неинвазивной диагностики состояния барабанной перепонки с использованием зондирующих полигармонических звуковых сигналов. Медицинская техника. 2016; (6): 21–3.Dragan S.P., Bogomolov A.V. A method of non-invasive diagnostics of the condition of the tympanic membrane using probing polyharmonic sound signals. Meditsinskaya tekhnika. 2016; (6): 21–3. (in Russian)

The authors declare that there are no conflicts of interest present.