Relationship between occupational noise exposure and renal function impairment in oil workers
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摘要:[背景] 石油工人的工作性质决定其存在职业噪声暴露。在没有有效防护的情况下，噪声会对工人身体各方面机能造成影响，包括通过作用于肾上腺皮质系统，引发肾功能受损。
[目的] 探讨噪声暴露及累积暴露量与石油工人肾功能损伤之间的关系。
[方法] 选取某医院集体体检的石油工人作为研究对象。依据GBZ/T 189.8—2007《工作场所物理因素测量 第8部分：噪声》对石油工人工作现场进行3次噪声暴露强度测量，取平均值获得累积噪声暴露量（CNE）。采用问卷调查研究对象的一般情况，包括社会人口学特征、家族史、生活行为史以及职业史等，并检测空腹状态下的血生化指标水平，根据肾小球滤过率判断肾功能损伤情况。对存在噪声暴露的工人使用受试者工作特征曲线图分析CNE与肾功能的关系。
[结果] 共纳入2 917名研究对象，其肾功能损伤率为14.2%。单因素结果提示，是否患有高血压、性别、年龄、婚姻状况及吸烟、饮酒等生活习惯不同者之间，其肾功能损伤率的差异有统计学意义（P＜0.05）；尿酸、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白及空腹血糖异常者肾功能损伤率高于正常者（P＜0.05）；按照等效声级≥80 dB(A)的标准共有1 565人（53.7%）存在噪声暴露，存在噪声暴露的工人其肾功能损伤率高于不存在噪声暴露的工人（P＜0.05）。多因素研究结果显示，女性（OR=2.811，95%CI：1.960~4.030）、年龄31岁及以上（OR31~40=3.502，95%CI：1.402~8.751；OR41~50=4.255，95%CI：1.759~10.291；OR≥51=7.179，95%CI：2.864~17.996）、尿酸异常（OR=5.932，95%CI：4.486~7.843）、患有高血压（OR=1.593，95%CI：1.230~2.063）、饮酒（OR=2.648，95%CI：1.346~5.212）、吸烟（OR=1.816，95%CI：1.133~2.911）者发生肾功能损伤风险更高。暴露于噪声者发生肾功能损伤的风险是非暴露者的1.351倍（95%CI：1.073~1.702倍）。与接触噪声的肾功能正常组相比，接触噪声的肾功能损伤组的噪声暴露强度和CNE均更高（P＜0.05）。以CNE≤95.85 dB(A)·年为参考，当CNE＞95.85 dB(A)·年时，工人发生肾功能损伤的风险升高（OR=2.583，95%CI：1.956~3.411）。
[结论] 接触噪声、噪声暴露强度和CNE可能与石油工人发生肾功能损伤有关。当石油工人CNE超过95.85 dB(A)·年时，肾功能损伤风险增加。
Abstract:[Background] The current oil production determines oil workers’ occupational noise exposure. Without effective protection, noise will affect various aspects of worker’s body functions, including acting on the adrenal cortex system and resulting in renal function damage.
[Objective] To evaluate the associations of noise exposure and its cumulative exposure level with renal function impairment of oil workers.
[Methods] Oil workers from a collective medical examination in a hospital were selected as the study subjects. In accordance with the national standard Measurement of Physical Agents in the Workplace Part 8: Noise (GBZ/T 189.8—2007), noise exposure was measured three times at the oil workers' work site, and their average value was calculated to obtain the cumulative noise exposure (CNE). A questionnaire survey was conducted to collect general information such as socio-demographic characteristics, family history, lifestyles, and occupational history. All blood biochemical indicators were measured in the fasting state. Renal function impairment was judged based on the glomerular filtration rate. The relationship between CNE and renal function was analyzed using receiver operating characteristic curve (ROC) for workers with noise exposure.
[Results] A total of 2 917 subjects were included in the study and their prevalence of renal function impairment was 14.2%. The univariate analysis results suggested statistically significant differences in the prevalence of renal function impairment among the oil workers grouped by having hypertension or not, gender, age, marital status, marital status, smoking, and alcohol consumption (P＜0.05); the prevalence of renal impairment was significantly higher in those with abnormal values of uric acid, total cholesterol, triglycerides, high-density lipoprotein, and fasting glucose than in those with normal values (P＜0.05); the oil workers with noise exposure [n=1565, 53.7%, equivalent sound level ≥80 dB(A)] showed a higher prevalence of renal function impairment than those without (P＜0.05). The results of multiple logistic regression analysis showed that being female (OR=2.811, 95%CI: 1.960-4.030), age at 31 years and above (OR31-40=3.502, 95%CI: 1.402-8.751; OR41-50=4.255, 95%CI: 1.759-10.291; OR≥51=7.179, 95%CI: 2.864-17.996), showing abnormal uric acid (OR=5.932, 95%CI: 4.486-7.843), having hypertension (OR=1.593, 95%CI: 1.230-2.063), alcohol consumption (OR=2.648, 95%CI: 1.346-5.212), and smoking (OR=1.816, 95%CI: 1.133-2.911) had higher risks of developing renal function impairment; besides, those exposed to noise had 1.351 times (95%CI: 1.073-1.702) higher risks of developing renal function impairment than non-exposed individuals. Noise-exposed oil workers in the renal impairment group had higher noise exposure intensity and CNE compared to the noise-exposed oil workers in the normal renal function group (P＜0.05), and the workers had an increased risk of renal function impairment when the CNE was >95.85 dB(A)·year versus CNE ≤ 95.85 dB(A)·year ( OR=2.583, 95%CI: 1.956-3.411).
[Conclusion] Exposure to noise, higher noise exposure intensity, and higher level of CNE may be associated with developing renal function impairment in oil workers. Oil workers with CNE above 95.85 dB(A)·year are at an increased risk of renal impairment.
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Keywords:
- noise /
- noise exposure intensity /
- cumulative noise exposure /
- renal function /
- oil worker
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职业性噪声暴露是石油企业工作环境中最常见的危害因素[1]。在没有有效防护的情况下，长期接触噪声会对人体的多个系统造成伤害[2-3]。噪声暴露可以通过作用于肾上腺皮质系统（下丘脑-垂体前叶-肾上腺皮质系统），使其处于异常调节状态，引发肾功能受损[4]。肾功能损伤会影响人体废物排泄和毒素清理，从而引发肾脏疾病，严重者将威胁生命。肾功能损伤是慢性肾脏疾病的前期表现[5]。目前国内外鲜有对石油工人接触噪声与肾功能关系的研究。关于噪声对人体健康影响的研究多集中在听力损伤，关于噪声对作业工人血脂、血糖影响的报道也较多，但是关于噪声对作业工人肾功能指标影响的研究报道较少，且多以实验性研究为主，关于噪声及其暴露程度与肾功能损伤的关系亟待研究。累积噪声暴露量（cumulative noise exposure, CNE）能很好地反映长期噪声暴露的剂量。因此本研究将以石油工人为研究对象，探讨噪声及其累积暴露水平与肾功能的关系。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
基于京津冀地区职业人群健康效应队列研究（重点研究京津冀三地钢铁、煤炭、石油等支柱产业的职业暴露对健康的影响）的资料，选取在某医院体检的华北油田石油企业在岗工人（年龄≥18岁）进行问卷调查。排除未完成问卷调查内容者及未完成相关体检项目者134人，本次研究共纳入2917人。本研究获华北理工大学伦理委员会批准（审批号：16040）。 研究对象均签署知情同意书。
1.2 一般情况调查
经问卷调查，扫描问卷，建立数据库。一般情况调查包括社会人口学特征、家族史、生活行为史以及职业史等。
1.3 噪声测量及吸烟、饮酒定义
由中国石油天然气股份有限公司华北油田分公司按照国标GBZ/T 189.8—2007《工作场所物理因素测量 第8部分：噪声》提供检测报告，采用资料存储型积分声级计SoundPro SE/DL（美国QUEST）对石油工人工作现场进行3次噪声暴露强度测量，依据国标GBZ/T 229.4—2012《工作场所职业病危害作业分级 第4部分：噪声》判定暴露于等效声级≥80 dB(A)环境下持续8 h·d−1或40 h·周−1且连续暴露≥1年者，认为其存在噪声暴露，噪声暴露强度测量3次取均值为噪声暴露结果，CNE以公式（1）计算。
$$ V_{{\rm{CNE}}}=10\mathrm{lg}\left({{\text{Σ}} {10}^{0.1\times V_{噪声强度}}}\cdot V_{噪声作业工龄}\cdot t_{工作小时}/ 8\right) $$
（1）式中：VCNE-CNE值，dB(A)·年；V噪声强度-噪声暴露强度值，dB(A)；V噪声作业工龄-噪声作业工龄，年；t工作小时-每天接触时长，h。
1.4 血液样本检测
检测晨起空腹静脉血中肌酐、尿酸、总胆固醇、甘油三酯、总胆红素、高密度脂蛋白、低密度脂蛋白和空腹血糖等各血生化指标水平。肌酐浓度正常值范围：男性54~133 μmol·L−1,女性44~97 μmol·L−1。尿酸浓度正常值范围：男性149.0~416.0 μmol·L−1，女性89.0~357.0 μmol·L−1。总胆固醇浓度正常值范围：3.0~5.2 mmol·L−1。甘油三酯浓度正常值范围：<1.7 mmol·L−1。总胆红素浓度正常值范围：1.7~21.0 μmol·L−1。高密度脂蛋白浓度正常值范围：0.7~2.0 mmol·L−1。低密度脂蛋白浓度正常值范围：<3.1 mmol·L−1。空腹血糖浓度正常值范围：3.9~6.1 mmol·L−1。
1.5 肾功能损伤定义
采用简化肾脏病膳食改良试验计算肾小球滤过率（estimated glomerular filtration rate, eGFR）[6]。男性：VeGFR=175·VScr−1.234·V年龄−0.179；女性：VeGFR=175·VScr−1.234·V年龄−0.179·0.79。式中：Scr，血肌酐;eGFR≥60 mL·min−1·(1.73 m2)−1定义为肾功能正常，eGFR<60 mL·min−1·(1.73 m2)−1定义为肾功能损伤。
1.6 质量控制
问卷扫描核对由专业人员经培训后采用双录入法录入。实验室检测由专业医生采用CS-1200全自动生化分析仪（中国迪瑞）进行检测。
1.7 统计学方法
数据分析使用SPSS 22.0统计学软件。计量资料用M(P25，P75)表示，组间比较采用非参数检验；计数资料用率和构成比表示，组间比较采用χ2检验；采用非条件多因素logistic回归模型进行相关性分析。使用受试者工作特征曲线（receiver operating characteristic curve, ROC）分析CNE与肾功能的关系。检验水准α=0.05（双侧）。
2. 结果
2.1 基本情况
研究对象包括男性1 960人（67.2%），女性957人（32.8%），年龄M(P25，P75)为44（40，48）岁；其中肾功能损伤人数为413人，损伤率为14.2%，男性损伤率为11.0%（215/1 960），女性为20.7%（198/957）。是否患有高血压、性别、年龄、婚姻状况及吸烟、饮酒等生活习惯不同者之间，其肾功能损伤率的差异具有统计学意义（P＜0.05）。血生化数据分析显示，尿酸、总胆固醇、甘油三酯、高密度脂蛋白及空腹血糖异常者肾功能损伤率高于正常者（P<0.05）。而总胆红素及低密度脂蛋白浓度正常与否者之间，其肾功能损伤的差异没有统计学意义（P＞0.05）。按照等效声级≥80 dB(A)的标准共有1 565人（53.7%）存在噪声暴露，存在噪声暴露的工人其肾功能损伤率高于不存在噪声暴露的工人（P＜0.05），是否接触高温的工人之间，其肾功能损伤率的差异无统计学意义（P＞0.05）。见表1。
表 1石油工人一般情况及肾功能损伤情况（n=2917）
Table 1.General information and renal function impairment of oil workers (n=2917)
特征 分组 n(构成比/%) 肾损伤
人数损伤率/% χ2 P 性别 男 1 960(67.2) 215 11.0 49.989 <0.001 女 957(32.8) 198 20.7 年龄/岁 ≤30 276(9.5) 9 3.3 45.235 <0.001 31~ 443(15.2) 43 9.7 41~ 1 746(60.0) 278 15.9 51~60 452(14) 83 18.3 婚姻状况 未婚 189(6.5) 10 5.2 13.075 <0.001 已婚及其他 2 728(93.5) 403 14.7 吸烟与否 否 1 691(58.0) 202 11.9 16.209 ＜0.001 是 1 226(42.0) 211 17.2 饮酒与否 否 1 867(64.0) 233 12.5 13.903 ＜0.001 是 1 050(36.0) 180 17.1 高血压 无 2 083(71.4) 220 10.6 77.545 <0.001 有 834(28.6) 193 23.1 尿酸浓度* 正常 2 260(77.8) 196 8.7 250.564 <0.001 异常 646(22.2) 215 33.3 总胆固醇浓度* 正常 2 127(73.8) 257 12.1 10.344 0.001 异常 754(26.2) 126 16.7 甘油三酯浓度* 正常 2 034(70.6) 234 11.5 19.222 <0.001 异常 847(29.4) 149 17.6 总胆红素浓度* 正常 2 518(87.3) 323 12.8 2.475 0.116 异常 367(12.7) 58 15.8 高密度脂蛋白浓度* 正常 1 258(43.3) 150 11.9 9.117 0.003 异常 1 645(56.7) 261 15.9 低密度脂蛋白浓度* 正常 541(18.8) 82 15.2 2.168 0.141 异常 2 340(81.2) 299 12.8 空腹血糖浓度* 正常 2 294(79.6) 274 11.9 15.258 <0.001 异常 587(20.4) 106 18.1 噪声暴露 否 1 352(46.3) 170 12.6 5.205 0.023 是 1 565(53.7) 243 14 高温暴露 否 2 417(82.9) 334 13.8 1.388 0.247 是 500(17.1) 79 15.8 [注]*：数据存在缺失。 2.2 肾功能受损的影响因素
以是否发生肾功能受损为应变量，潜在影响因素为自变量，进行多因素logistic回归分析。所有自变量经检验均不存在共线性。结果显示：女性、年龄31岁及以上、尿酸异常、存在噪声暴露、患高血压、吸烟、饮酒者发生肾功能损伤风险更高（P＜0.05）。详见表2。
表 2石油工人肾功能损伤影响因素logistic回归分析结果
Table 2.Logistic regression analysis results of factors affecting renal function impairment in oil workers
因素(对照) b P OR 95%CI 性别(男) 1.033 <0.001 2.811 1.960~4.030 年龄(≤30)/岁 31~ 1.253 0.007 3.502 1.402~8.751 41~ 1.448 0.001 4.255 1.759~10.291 51~60 1.971 <0.001 7.179 2.864~17.996 尿酸浓度(正常) 1.780 <0.001 5.932 4.486~7.843 噪声暴露(否) 0.301 0.011 1.351 1.073~1.702 患高血压(否) 0.466 <0.001 1.593 1.230~2.063 饮酒与否(否) 0.974 0.005 2.648 1.346~5.212 吸烟与否(否) 0.597 0.013 1.816 1.133~2.911 常量 −4.816 0.000 0.008 ― 2.3 噪声暴露与石油工人肾功能的关系
在接触噪声的环境下，女性肾功能受损率为20.3%（124/610），男性为12.5%（119/955），差异有统计学意义（χ2=14.797，P<0.001），女性肾功能受损的风险是男性1.873倍（95%CI：1.356~2.588）。与接触噪声的肾功能正常组相比，接触噪声的肾功能损伤组的噪声暴露强度和CNE均更高（P<0.05），日接触时长两组差别无统计学意义（P＞0.05）。见表3。
表 3存在噪声暴露的石油工人中肾功能损伤者和肾功能正常者的噪声暴露指标（n=1565）
Table 3.Noise exposure indicators in oil workers with impaired or normal renal function in the presence of noise exposure (n=1565)
指标 肾功能损伤组
(n=243)肾功能正常组
(n=1322)Z P 噪声暴露强度/dB(A) 86.70(83.88，88.30) 83.60(80.31，84.80) 10.332 <0.001 日接触时长/h 4.00(1.00，8.00) 4.00(4.00，8.00) 1.184 0.236 作业工龄/年 26.00(22.00，29.00) 22.00(13.00，27.00) 3.832 <0.001 CNE/[dB(A)·年] 101.03(95.61，107.70) 94.72(88.95，98.81) 9.992 <0.001 使用ROC曲线对CNE进行分析（图1）。结果显示，当CNE＝95.85 dB(A)·年时，曲线下面积最大，为0.806。以CNE≤95.85 dB(A)·年为参考，当CNE＞95.85 dB(A)·年时，石油工人发生肾功能损伤的风险升高（OR=2.583，95%CI：1.956~3.411）。见表4。
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图 1存在噪声暴露的石油工人累积噪声暴露量ROC曲线图
Figure 1.ROC of cumulative noise exposure in oil workers with noise exposure
表 4存在噪声暴露的石油工人累积噪声暴露量分组分析结果（n=1 565）
Table 4.Results of subgroup analysis of cumulative noise exposure of oil workers with noise exposure (n=1 565)
CNE/
[dB(A)·年]调查
人数肾功能
损伤，n(%)肾功能
正常，n(%)χ2 P OR(95%CI) ≥95.85 515 126(24.5) 389(75.5) 46.761 <0.001 2.583(1.956~3.411) ＜95.85 1 050 117(11.1) 933(88.9) 3. 讨论
有数据显示，全球约有8.5亿人患有至少一种肾脏疾病，全球慢性肾病男、女性的患病率分别为10.4%、11.8%。在中国，成人慢性肾病发病率为10.8%[7-9]。受内外各种因素的影响，石油工人的慢性肾病发病率较高。本次研究结果显示该石油企业工人肾功能损伤率为14.2%。
本研究结果显示，噪声暴露者其发生肾功能损伤的风险是非暴露者的1.351倍。进一步比较接噪组的男女工人其肾功能受损率的差异，结果显示性别差异具有统计学意义（P<0.001），在接触噪声的环境下，女性肾功能受损的风险是男性1.873倍。俞发荣等[10]在实验中利用噪声对大鼠进行刺激，结果显示大鼠甘油三酯水平、肌酐水平均有所升高，说明噪声可影响大鼠的肾功能。有研究显示噪声暴露对于工人的心血管系统具有严重影响[11]，也有研究表示血压与噪声暴露无关[12]，赵颖慧[13]的研究显示高温和噪声环境会影响灌装车间工人的部分肾功能指标。Dzhambov等[14]在研究中分析了肌酐、总胆固醇和血糖的水平，同时发现交通噪声的暴露会导致心血管疾病患者肾小球滤过率的下降。CNE可直观反映工人长期噪声暴露情况，其水平过高会对听觉造成严重不良后果[15]。桑传兰等[16]发现当噪声＞60 dB时对小鼠的肾功能有所损害。本研究结果提示肾功能损伤组噪声暴露强度与CNE均明显高于肾功能正常组，当CNE＞95.85 dB(A)·年时，石油工人的肾功能损伤风险明显增高。噪声暴露可通过神经系统影响肾上腺皮质系统（下丘脑-垂体前叶-肾上腺皮质系统），使其处于异常调节状态，引发肾功能受损[4，17]，但其作用机制尚未阐明。
本研究结果显示接触噪声、噪声暴露强度、CNE可能与石油工人发生肾功能损伤有关，当石油工人CNE超过95.85 dB(A)·年时，肾功能损伤风险增加。本研究为横断面研究，因此无法确定噪声暴露与肾功能损伤之间的因果关系，且尚未考虑入职前就存在肾脏疾病的工人以及工人工作环境的化学物质暴露情况，需在之后进行队列研究或采用巢式病例-对照研究来进一步探索噪声与肾功能损伤之间的因果关系。
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图 1
存在噪声暴露的石油工人累积噪声暴露量ROC曲线图
Figure 1.
ROC of cumulative noise exposure in oil workers with noise exposure
表 1
石油工人一般情况及肾功能损伤情况（n=2917）
Table 1
General information and renal function impairment of oil workers (n=2917)
特征 分组 n(构成比/%) 肾损伤
人数损伤率/% χ2 P 性别 男 1 960(67.2) 215 11.0 49.989 <0.001 女 957(32.8) 198 20.7 年龄/岁 ≤30 276(9.5) 9 3.3 45.235 <0.001 31~ 443(15.2) 43 9.7 41~ 1 746(60.0) 278 15.9 51~60 452(14) 83 18.3 婚姻状况 未婚 189(6.5) 10 5.2 13.075 <0.001 已婚及其他 2 728(93.5) 403 14.7 吸烟与否 否 1 691(58.0) 202 11.9 16.209 ＜0.001 是 1 226(42.0) 211 17.2 饮酒与否 否 1 867(64.0) 233 12.5 13.903 ＜0.001 是 1 050(36.0) 180 17.1 高血压 无 2 083(71.4) 220 10.6 77.545 <0.001 有 834(28.6) 193 23.1 尿酸浓度* 正常 2 260(77.8) 196 8.7 250.564 <0.001 异常 646(22.2) 215 33.3 总胆固醇浓度* 正常 2 127(73.8) 257 12.1 10.344 0.001 异常 754(26.2) 126 16.7 甘油三酯浓度* 正常 2 034(70.6) 234 11.5 19.222 <0.001 异常 847(29.4) 149 17.6 总胆红素浓度* 正常 2 518(87.3) 323 12.8 2.475 0.116 异常 367(12.7) 58 15.8 高密度脂蛋白浓度* 正常 1 258(43.3) 150 11.9 9.117 0.003 异常 1 645(56.7) 261 15.9 低密度脂蛋白浓度* 正常 541(18.8) 82 15.2 2.168 0.141 异常 2 340(81.2) 299 12.8 空腹血糖浓度* 正常 2 294(79.6) 274 11.9 15.258 <0.001 异常 587(20.4) 106 18.1 噪声暴露 否 1 352(46.3) 170 12.6 5.205 0.023 是 1 565(53.7) 243 14 高温暴露 否 2 417(82.9) 334 13.8 1.388 0.247 是 500(17.1) 79 15.8 [注]*：数据存在缺失。 
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表 2
石油工人肾功能损伤影响因素logistic回归分析结果
Table 2
Logistic regression analysis results of factors affecting renal function impairment in oil workers
因素(对照) b P OR 95%CI 性别(男) 1.033 <0.001 2.811 1.960~4.030 年龄(≤30)/岁 31~ 1.253 0.007 3.502 1.402~8.751 41~ 1.448 0.001 4.255 1.759~10.291 51~60 1.971 <0.001 7.179 2.864~17.996 尿酸浓度(正常) 1.780 <0.001 5.932 4.486~7.843 噪声暴露(否) 0.301 0.011 1.351 1.073~1.702 患高血压(否) 0.466 <0.001 1.593 1.230~2.063 饮酒与否(否) 0.974 0.005 2.648 1.346~5.212 吸烟与否(否) 0.597 0.013 1.816 1.133~2.911 常量 −4.816 0.000 0.008 ―
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表 3
存在噪声暴露的石油工人中肾功能损伤者和肾功能正常者的噪声暴露指标（n=1565）
Table 3
Noise exposure indicators in oil workers with impaired or normal renal function in the presence of noise exposure (n=1565)
指标 肾功能损伤组
(n=243)肾功能正常组
(n=1322)Z P 噪声暴露强度/dB(A) 86.70(83.88，88.30) 83.60(80.31，84.80) 10.332 <0.001 日接触时长/h 4.00(1.00，8.00) 4.00(4.00，8.00) 1.184 0.236 作业工龄/年 26.00(22.00，29.00) 22.00(13.00，27.00) 3.832 <0.001 CNE/[dB(A)·年] 101.03(95.61，107.70) 94.72(88.95，98.81) 9.992 <0.001
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表 4
存在噪声暴露的石油工人累积噪声暴露量分组分析结果（n=1 565）
Table 4
Results of subgroup analysis of cumulative noise exposure of oil workers with noise exposure (n=1 565)
CNE/
[dB(A)·年]调查
人数肾功能
损伤，n(%)肾功能
正常，n(%)χ2 P OR(95%CI) ≥95.85 515 126(24.5) 389(75.5) 46.761 <0.001 2.583(1.956~3.411) ＜95.85 1 050 117(11.1) 933(88.9)
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