Palavras-Chave
Emissões Otoacústicas, transtornos da audição e vibração

Resumo
Vibrações são caracterizadas como um risco ocupacional à saúde de trabalhadores em todo o mundo. Este trabalho foi desenvolvido a fim de contribuir cientificamente para o conhecimento mais aprofundado dos efeitos de Vibrações de Corpo Inteiro na audição, com a utilização do exame de Emissões Otoacústicas por Produto de Distorção. Os voluntários deste estudo experimental foram 13 adultos jovens (homens e mulheres) com audição normal. Após submetê-los a entrevistas e exames auditivos, realizou-se um primeiro exame de Emissões Otoacústicas por Produto de Distorção que serviu como referência. O segundo exame, realizado após a exposição a vibrações foi comparado com a referência. A exposição a Vibrações de Corpo Inteiro foi feita no eixo z, 6 Hz a 2,45 m/s2 r.m.s., durante 18 minutos. Os resultados foram analisados estatisticamente com o teste não paramétrico de Wilcoxon que permitiu afirmar que as diferenças entre os exames realizados antes e após as exposições a vibrações não foram significativas, o que significa que para os níveis de vibração utilizados, não se observaram efeitos na audição dos voluntários com o teste de Otoemissões por Produto de Distorção.

Keywords
Otoacoustic Emissions, hearing disorders and vibration

Abstract
The vibration is a physical risks in working environments. Its effects has been very little researched, specially the effects on hearing. The aim of this study was to verify the effects of whole-body vibration (WBV) and Otoacoustic Emissions. A total of 13 subjects (10 males and 3 females), young adults without any hearing problem and with no history of occupational exposure to noise and/or vibration were submitted to an exposure to WBV (z-axis, 6 Hz at 2.45 m/s for 18 minutes) . The hearing of the subjects was evaluated before each test condition using and the distortion product otoacoustic emission (DPOAE) test. The results of these exams were used as references to the comparison with the exams performed just after the exposure test. The results were analyzed statistically using the non-parametric Wilcoxon signed-rank test, allowing concluding that for WBV alone, there was no significant difference between DPOAE before and after whole-body vibration exposure.

 Introdução 

Vibrações de Corpo Inteiro (VCI) podem ser percebidas em várias situações do dia-a-dia das pessoas: nos meios de transporte, atividades de lazer, e até em movimentos de edifícios. O que faz desta exposição um risco para a saúde, é o tempo de exposição e amplitude das vibrações. As VCI estão presentes em muitos ambientes ocupacionais, e em geral, trabalhadores chegam a permanecer 8 horas do seu dia de trabalho expostos a níveis elevados de VCI ¹.

O estudo das VCI presentes em ambientes ocupacionais traz à tona um fator de relevância maior, ou seja, conhecer o efeito da exposição na saúde dos trabalhadores. VCI são consideradas um risco ocupacional justamente porque podem trazer problemas de saúde. Dentre estes, podem ser citados problemas na coluna vertebral, problemas digestivos, no sistema reprodutor feminino, na audição, dentre outros ².

Operadores de máquinas de grande porte e veículos pesados são o grupo de exposição mais afetado. Em grande parte desses veículos encontram-se níveis de VCI acima dos permitidos segundo normas internacionais ^{1, 3, 4}, a saber, ISO 2631-1⁵ e Directive EU (2002) ⁶. 

Com este trabalho espera-se entender mais a fundo os efeitos de Vibrações de Corpo Inteiro na audição. A proposta metodológica é analisar o comportamento das Emissões Otoacústicas por Produto de Distorção (EOAPD) comparadas em situações pré e pós-exposição à VCI, como forma de verificar os efeitos de exposições a VCI na audição e também averiguar a ocorrência da Mudança Temporária de Limiar (MTL).  

As vibrações são movimentos oscilatórios que podem acontecer em qualquer corpo dotado de massa e elasticidade, ou seja, tanto máquinas e equipamentos, quanto pessoas, podem sofrer vibrações ⁷.

Qualquer vibração produzida por um evento externo que atua no corpo humano é entendida por vibração no corpo humano. Usa-se o termo Vibração de Corpo Inteiro (VCI), quando o corpo está suportado em uma superfície vibrante e esta atinge o corpo como um todo. Quando a vibração é localizada no segmento mão-braço, recebe o nome de Vibração transmitida por meio de Mãos e Braços (VMB) ⁸. Neste trabalho optou-se por abordar somente as VCI.

No ambiente ocupacional é possível citar inúmeros exemplos de exposições dos trabalhadores à VCI, como em máquinas de mineração, colheitadeiras e tratores em geral, veículos de transporte (caminhões, trens e barcos) e outros exemplos observáveis no dia-a-dia.

Na literatura pesquisada foram encontradas poucas referências sobre os efeitos de VCI na audição de forma isolada. A grande maioria de estudos que abordam os efeitos de VCI na audição traz a combinação de VCI e ruído, uma vez que essa combinação é a mais comum nos ambientes ocupacionais^9-11.

Estudos que analisaram os efeitos de vibrações e ruído na audição em situações laboratoriais encontraram evidências claras de um efeito danoso sinérgico desses fatores na audição^9-11,13-19. Situações in loco não tiveram os mesmos resultados^{1, 20}.

Os estudos laboratoriais, em sua maioria, fazem medições imediatas da audição após exposição à vibração e/ou ruído, comparando com resultados dos mesmos exames realizados pré-exposição. Desta forma, nas pesquisas as Mudanças Temporárias da Audição (MTL) são detectadas ²¹.

As MTL são muito utilizadas como forma de detecção precoce de problemas auditivos, principalmente relacionados ao ruído²². Pesquisas in loco geralmente utilizam métodos de regressão para análise da exposição, comparando com a situação atual da audição^{1, 20}.

Vibrações podem ser caracterizadas quanto ao tipo, amplitude, freqüência e duração.

Segundo a Diretiva Européia⁶, para se evitar problemas de saúde devido a exposições a vibrações, deve-se ter em mente dois valores distintos: o EAV (Exposure Action Value ou "Valor de Exposição para Ação") e o ELV (Exposure Limit Value ou "Valor de Exposição Limite") que são estabelecidos de acordo com o tipo de agente causador da vibração, ou seja, VCI ou VMB (Vibração de Mãos e Braços). O EAV é o valor total de exposição diária a partir do qual o empregador deve tomar medidas preventivas e implementar programas para redução dos níveis de vibração. Para VCI, o valor do EAV é de 0,5 m/s² para 8 horas de exposição (ou um Valor da Dose de Vibração - VDV - de 9,1 m/s^1,75). O ELV refere-se a níveis que, segundo a diretiva, em nenhuma situação devem ser excedidos para uma exposição total diária de 8 h. Para VCI, o valor do ELV é de 1,15 m/s² para 8 horas de exposição (ou um VDV de 21 m/s^1,75). Existem na internet várias planilhas que calculam os valores de EAV e ELV a partir de medições de máxima amplitude r.m.s. ou VDV, obtidos conforme recomendação da ISO 2631-1⁽⁵⁾.

A avaliação por meio das Emissões Otoacústicas é uma forma de monitorar a função coclear. É um teste objetivo, não invasivo, de grande sensibilidade e especificidade.  As EOAs estão presentes em 100 % das pessoas com audição normal. Trata-se do registro da emissão da função micromecânica coclear, mais especificamente das células ciliadas externas²³.

Optou-se neste estudo por utilizar as Emissões Otoacústicas por Produto de Distorção devido às pesquisas anteriores que mostram que os efeitos auditivos causados por exposições a VCI acontecem nas células ciliadas (internas e externas) ¹².

Material e Método

A população escolhida para servir como voluntários no estudo foram adultos jovens com audição normal, sem histórico de exposição ocupacional a ruído e/ou vibrações, obtidos em boa parte no próprio meio acadêmico. Foram utilizados ao todo 13 voluntários, sendo 10 homens e 3 mulheres, com idade média de 23,9 anos (desvio padrão de 5,6), peso médio de 70,2 quilos (desvio padrão de 10,8) e altura média de 1,75 metros (desvio padrão de 0,07). Calculando o Índice de Massa Corpórea (IMC) dos voluntários obteve-se o valor médio de 22,6 com desvio padrão de 2,45.

Os voluntários foram submetidos a uma anamnese, onde foram questionados sobre a saúde auditiva em geral, hábitos, riscos ocupacionais e sobre eventuais fatores que impossibilitassem sua participação ou pudessem afetar os resultados dos testes de alguma forma. Os voluntários considerados aptos após a entrevista da anamnese receberam todas as orientações relacionadas aos testes por escrito e após concordarem em participar e estarem cientes de todo o procedimento, assinaram um Termo de Consentimento Livre e Esclarecido sendo que este estudo foi aprovado pelo  Comitê de Ética e Pesquisa da instituição.

O British Standards Institution⁸ recomenda que devem ser excluídos como voluntários de pesquisas envolvendo VCI, pessoas com algum problema relacionado a doenças no sistema respiratório, trato gastro-intestinal, doenças no sistema uro-genital, sistema cardiovascular, doenças ou defeitos no sistema músculo-esquelético, doenças crônicas ou desordens no sistema nervoso ou saúde mental, gravidez, trauma recente ou procedimentos cirúrgicos e ainda usuários de próteses. Tal recomendação foi adotada durante esta pesquisa.

Todos os voluntários foram submetidos a uma bateria de testes audiológicos para verificação da boa acuidade auditiva e também para determinação de referências para futura comparação após a estimulação.

Os testes audiológicos foram: otoscopia, para investigação de possíveis obstruções no Meato Acústico Externo. Timpanometria, a fim de medir a função e a integridade do sistema tímpano - ossicular. Audiometria tonal, nas freqüências de 0,25 a 8 kHz para testar a boa acuidade auditiva e Emissões Otoacústicas por Produto de Distorção (EOAPD), que possibilita investigar respostas advindas das células ciliadas na orelha interna nas faixas de freqüências de 0,5 a 8 kHz.

Foram excluídos voluntários que apresentaram qualquer alteração nos exames auditivos, pois poderiam mascarar ou mesmo impossibilitar a realização dos testes de EOAPD e a detecção de uma possível MTL.

O critério utilizado para considerar a presença das EOAs foi a presença da intensidade da emissão por produtos de distorção 6 dBNPS acima do ruído de fundo²⁴. É importante ressaltar que o exame pode apresentar respostas positivas em casos de perdas auditivas de grau leve a moderado até 50 dBNA. As respostas em freqüências baixas sofrem muita interferência de ruídos, sendo que o melhor desempenho do teste é para freqüências acima de 2 kHz ²⁵. Vale destacar também que os testes podem sofrer variações decorrentes do ruído de fundo do ambiente, do próprio paciente e do posicionamento da sonda. Considerando-se esta observação, neste trabalho, julgou-se prudente realizar dois exames a cada situação testada.

O equipamento AUDX - Bio-logic® foi utilizado para registro das emissões otoacústicas.

Os resultados da média dos dois exames realizados antes de qualquer exposição foram agrupados e devidamente registrados para servirem como referência para comparação com os exames realizados após os testes. O mesmo procedimento foi adotado para os exames após a exposição à VCI.

A fim de determinar os valores de freqüência e amplitude da excitação a serem utilizados nos testes com VCI buscou-se obter níveis que fossem condizentes com situações similares às condições de trabalho reais. Entretanto, procurou-se respeitar os valores de EAV (Exposure Action Value) de acordo com a Diretiva Européia EU ⁽⁶⁾. Apesar da diretiva européia fixar valores de EAV e ELV para 8 horas de exposição, é possível se estimar a aceleração r.m.s. ponderada para um dia de trabalho de 8 horas, considerando-se dados de exposição obtidos para menos de 8 horas. Para tal, se assume que a resposta humana é relacionada à energia e que a exposição é mantida constante durante o dia de trabalho. Apesar de vários estudos mencionados anteriormente terem chegado a valores reais na grande maioria entre os valores de EAV e o ELV, optou-se por se utilizar o nível EAV neste estudo de modo a não causar danos aos voluntários, portanto, não utilizando excitações em nível maior do que aquela recomendada pela Diretiva Européia, ou seja, 0,5 m/s² para 8h de exposição.

Quanto maior o nível de vibração fornecido aos voluntários, menor o tempo que os mesmos precisariam ficar expostos à vibração, portanto, diminuindo o tempo total de teste. A Equação 1 pode ser utilizada para se calcular o tempo necessário para uma exposição equivalente a 8 h:

eq. (1)  

Em um primeiro cálculo, substituindo-se o valor de a_w2 = 0,5 m/s² (conforme Diretiva Européia) na Equação 1 e assumindo-se um tempo T₁ = 20 min e o valor de e= 2 r.m.s., chega-se a um valor de a_w1 = 2,45 m/s². Com base nesses cálculos, estipulou-se um tempo máximo de 18 min para o teste, mantendo o nível levemente abaixo do valor EAV, garantindo a segurança dos voluntários. Na Equação 1, utilizando o T₁ = 18 min e o a_w1 = 2,45 m/s² chega-se a um a_w2 = 0,47 m/s² (ou seja, um EAV menor do que o indicado na Diretiva Européia). Desta forma, foram evitadas excitações muito grandes porque o equipamento disponível poderia não ser capaz de fornecer a excitação necessária, e para que não fosse ocasionado nenhum risco aos voluntários.

A fim de determinar a freqüência das VCI a ser utilizada nos testes, recorreu-se a referências bibliográficas prévias. Em nenhum dos trabalhos encontrados onde se mede EAV ou ELV, existe referência a alguma freqüência específica. Isto porque, em condições reais, as excitações são geralmente aleatórias. Quando se opta por utilizar freqüências específicas, deve-se basear nas freqüências das VCI utilizadas em estudos laboratoriais.

Os trabalhos similares ao aqui proposto que serviram como base para a metodologia utilizada, na grande maioria utilizaram freqüências abaixo de 8 Hz^26-28, e mostraram que para grande parte dos veículos em situações reais, a freqüência onde ocorre o pico máximo está em torno ou abaixo de 6 Hz. A idéia inicial era seguir as referências de Manninen^{13, 14, 16-19} que utilizou a freqüência de 5 Hz nas situações que usava uma freqüência específica, mas por razões de limitações técnicas, o equipamento utilizado nos testes não foi capaz de manter o sinal sem variações nesta freqüência. Este fato pode ter sido agravado pelo fato de que, ao serem pesquisados modelos biodinâmicos para o corpo humano na direção vertical para indivíduos assentados, nesta freqüência acontece a maior transmissibilidade assento-cabeça (STH - seat to head). Optou-se portanto, por fazer as estimulações de VCI na freqüência de 6 Hz, que também apresenta valor elevado de STH, porém menor do que em 5 Hz. Ainda há de se considerar que, segundo a norma ISO 2631-1 (1997), a curva de ponderação para essa freqüência está próxima de 1, mostrando que os valores de exposição possuem a máxima influência sobre os voluntários.

Para excitar o voluntário no nível de vibração desejada, ou seja, em 6 Hz a 2,45 m/s² r.m.s. médio no eixo z, utilizou-se uma chapa de aço com dimensões 750 x 1000 x 3 mm e bordas dobradas, apoiada sobre quatro molas de compressão também de aço com diâmetro médio da espira de 76 mm, altura de 350 mm, diâmetro do arame de 6 mm e 9 espiras. As molas eram guiadas por tubos de PVC externos a um tubo de aço soldado em uma base plana de metal de modo a garantir o movimento vertical da mola.

Instalou-se um excitador da marca Dynamics Solution®, modelo VTS150, sob a chapa. Para transmitir o movimento do excitador à chapa, usou-se uma haste de aço com 3,0 mm de diâmetro, 107 mm de comprimento, com parafusos de 5,0 mm de diâmetro soldados em cada ponta. Desta forma, a haste garantiu a transmissão contínua da oscilação do excitador para a chapa, uma vez que estava rosqueada tanto no excitador quanto na chapa (Figura 1).

Foi necessária a utilização de guias para limitar as oscilações nos eixos x e y da chapa, a fim de direcionar a excitação apenas no eixo z devido a problemas que estavam sendo gerados pelo excitador. As guias consistiam de uma estrutura metálica, com placas de polipropileno fixadas nos cantos internos. A chapa também recebeu placas de polipropileno nos cantos, que ficavam em contato com as placas da guia (Figura 2). O contato entre as placas de polipropileno foi lubrificado com graxa a fim de reduzir o atrito.

Em cima dessa montagem apoiou-se uma cadeira metálica, com assento e encosto de madeira sem qualquer acolchoamento, onde o voluntário assentava-se.

Um desenho esquemático da montagem pode ser visto na Figura 3, assim como uma foto da mesma na Figura 4.

O sinal senoidal de 6 Hz enviado ao excitador foi gerado por um gerador de sinais Topward Function Generator® 8102 e amplificado por um amplificador Crown Amplifier® CE2000. Sobre o assento da cadeira colocou-se um acelerômetro tri-axial APTechnologies® AP5213 embutido em adaptador de assento padronizado⁸ e ligado a um analisador de sinais de quatro canais com ponderações da norma ISO 2631-1 para vibrações de corpo inteiro modelo Maestro da marca 01dB®. A aceleração ponderada fornecida pelo analisador era utilizada para ajustar a amplitude enviada pelo gerador de sinais até se atingir o nível desejado de 2,45 m/s². Após se estabilizar neste nível, ou seja, em torno de (2,45±0,05) m/s², a excitação foi mantida por 18 min. Tal controle foi feito de forma manual pelos pesquisadores.

Nos testes com VCI isoladas, os voluntários utilizaram protetores auriculares da marca 3M modelo 1435 (CA 7442), para garantir que o efeito auditivo medido seria exclusivamente resultado da exposição a VCI, sem interferências de ruído externo.

Resultados

O teste selecionado para as análises estatísticas dos resultados foi o teste não-paramétrico de Wilcoxon.

Considerou-se a Hipótese nula (H₀) como ausência de diferenças entre os resultados dos exames antes e depois das estimulações a VCI, e a Hipótese alternativa (H₁) como sendo que a diferença entre os resultados antes e depois das estimulações é presente e estatisticamente significante. Utilizou-se aqui o nível de confiança (ou nível de significância α) igual a 0,05, o que significa que a probabilidade de acontecer um erro do tipo I, onde se rejeitaria H₀ no caso dela ser verdadeira é de 5%.

Para os exames de EOAPD é pesquisado se o exame pós-teste apresentou resultados menores do que a referência, uma vez que para esse exame, se busca a diminuição na amplitude da resposta da orelha após o estímulo (ou seja, pós VCI < referência).

Os resultados também foram representados em gráficos chamados "Boxplots", ou diagramas de caixa, onde há a representação do valor dos quartis de variação.   

 Os resultados foram organizados de forma a facilitar o entendimento das comparações pré e pós-testes. Os exames pré-testes foram realizados antes de qualquer exposição ou intervenção, estabelecendo-se desta forma uma referência para comparação com os exames pós-testes.

A tabela 1 apresenta os resultados do teste de Wilcoxon onde a hipótese nula (H₀) é a ausência de diferença entre as situações antes e depois e a hipótese alternativa (H₁) considera que os resultados dos testes pós-exposição foram piores que a referência.

Tabela 1- Teste de Wilcoxon para os testes de VCI isolada - Resultados de EOA

Na figura 5, observam-se os valores das medianas alinhados próximos ao valor correspondente à diferença igual a 0 dBNPS, com pequenas variações acima e abaixo, sendo estas não representativas estatisticamente.

Pode-se afirmar que para o nível de vibração utilizada nas condições testadas, não se encontrou alterações auditivas em MTL para os testes de EOAPD em nenhuma das freqüências testadas.

Discussão

Os efeitos encontrados causados pela exposição a VCI isolada não corresponderam exatamente ao que foi descrito por outros autores que estudaram o efeito de VCI associada ao ruído. Outros trabalhos^{9, 11, 13, 14, 16-19, 32, 33}, encontraram efeitos auditivos significativos em MTL após exposições a VCI isolada. Para as situações de estimulação utilizadas neste trabalho não foram encontrados efeitos auditivos causados por VCI isolada sendo que tal diferença talvez possa ser justificada pelos níveis utilizados.

Nos trabalhos citados acima, as características das exposições e os níveis de ruído e VCI diferiram muito do que foi realizado aqui. Um exemplo de trabalho¹⁹, utilizou VCI a 5 Hz, com aceleração de 2,12m/s² e ruído a 90 dBNA durante três exposições de 16 minutos, elevando o valor total do EAV na somatória da exposição para um EAV de 0,67 m/s². Outros pesquisadores ¹⁰, utilizaram a freqüência de 2,01 Hz e aceleração de 2 m/s², white-noise a 80 dB em duas exposições de 11 minutos. Além disso, utilizaram testes auditivos diferenciados (potenciais evocados) na pesquisa comparativa. O mesmo acontece com as demais referências. Apesar de a escolha dos níveis de ruído e VCI neste trabalho ter sido feita baseada nessas mesmas referências, por diversas razões citadas na Metodologia, não há nenhuma pesquisa prévia que tenha utilizado os mesmos valores daqueles utilizados neste trabalho.

Um único trabalho ¹ apresentou resultados similares aos encontrados aqui. Ao pesquisar o efeito combinado de ruído e vibração na audição de motoristas de ônibus foram realizadas medições in-loco que encontraram valores médios da aceleração da vibração ponderada entre 0,74 e 1,09 m/s² para diferentes modelos de ônibus. Ao utilizar a técnica de regressão logística para relacionar problemas auditivos às exposições, não foi encontrada associação entre a exposição a VCI com a perda auditiva ocupacional, nem interação com a exposição associada ao ruído (níveis medidos de 77 a 84 dB). Porém, tal autor faz a ressalva de também ter encontrado referências contrárias e recomenda que sejam feitos estudos posteriores. Seu estudo também difere muito em metodologia do aqui apresentado, mas chegou a conclusões mais próximas do que foi descrito neste trabalho.

Conclusões

O principal propósito que motivou a realização deste trabalho foi verificar o efeito de VCI na audição. Ao rever as referências de literatura sobre o tema verificou-se haver uma escassez de informações científicas a este respeito. Os trabalhos diferem muito em metodologia e formas de avaliação da audição, o que torna a comparação de resultados um tanto quanto difícil.

De modo geral, os trabalhos anteriores convergem para uma só conclusão, a de que existe de fato um efeito auditivo na exposição a VCI isolada. Os resultados deste trabalho não mostraram a mesma posição.

Cabem aqui considerações acerca da limitação desses resultados, que foram obtidos em uma amostra muito reduzida de voluntários, as exposições a VCI limitadas a situações laboratoriais onde utilizou-se vibração senoidal, durante tempos de exposição reduzidos, apesar dos níveis e tempos utilizados terem sido simulados como um EAV equivalente a 8h de exposição.

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Figura 1

Detalhes da haste utilizada para transmissão da excitação no set-up experimental

Figura 2

Detalhes da guia utilizada para garantir excitação apenas no eixo z do set-up experimental

Figura 3

Desenho esquemático da montagem

Figura 4

Foto da montagem completa

Figura 5

Gráfico boxplot para VCI isolada (EOA)