DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-41251-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41724797
تاريخ النشر: 2026-02-22
المؤلف: Raziyeh Yousefinezhad وآخرون
الموضوع الرئيسي: آثار الضوضاء وإدارتها
نظرة عامة
تستكشف هذه الدراسة التأثيرات المشتركة لضوضاء المرور والإجهاد الحراري على الوظائف الفسيولوجية والمعرفية في بيئة مختبرية محكومة. تم إخضاع ثمانين مشاركًا صحيًا لأربعة ظروف تعرض متميزة: التحكم (الراحة)، الإجهاد الحراري (درجة حرارة الكرة الرطبة، WBGT = 30.62°C)، ضوضاء المرور (75 دBA)، ومزيج من الاثنين. تم قياس معايير فسيولوجية مثل معدل ضربات القلب، ضغط الدم، درجة حرارة الأذن، ومتوسط درجة حرارة الجلد، بينما تم تقييم الأداء المعرفي باستخدام اختبار ستروب واختبار n-back. أشارت النتائج إلى أن التعرض المشترك أدى إلى أكبر ضعف فسيولوجي ومعرفي، مع زيادات ملحوظة في درجة الحرارة الأساسية، ضغط الدم الانقباضي، ومعدل ضربات القلب، إلى جانب أوقات رد فعل أطول وأداء ذاكرة عمل مخفض.
تؤكد النتائج على التأثيرات التآزرية للتعرض المتزامن للضغوط البيئية، والتي تضر بالتوازن الفسيولوجي وكفاءة الإدراك بشكل أكثر حدة من التعرضات الفردية. تبرز منهجية الدراسة الصارمة، بما في ذلك تصميم عشوائي متقاطع وقياسات موحدة، ضرورة وجود حدود تعرض مهنية متكاملة (OELs) تأخذ في الاعتبار البيئات متعددة الضغوط. يدعو المؤلفون إلى مزيد من البحث في البيئات الواقعية لتعزيز الصلاحية البيئية وإبلاغ السياسات والاستراتيجيات التدخلية الفعالة التي تهدف إلى تقليل المخاطر المرتبطة بالضغوط البيئية المشتركة في السياقات المهنية.
مقدمة
تسلط مقدمة ورقة البحث الضوء على الآثار الضارة لتلوث الضوضاء، وخاصة ضوضاء المرور، على الوظائف المعرفية والصحة العامة. يُظهر التعرض لضوضاء المرور أنه يؤثر سلبًا على الأداء المعرفي، مما يؤدي إلى انخفاض الدقة في المهام العقلية، وتعطيل التواصل، وزيادة الضغط النفسي. لا يؤثر هذا الضغوط البيئية على التنسيق المعرفي فحسب، بل يشكل أيضًا مخاطر كبيرة، مثل زيادة حوادث المرور ومجموعة متنوعة من الاضطرابات الفسيولوجية، بما في ذلك مشاكل القلب والأوعية الدموية والخلل الهرموني. تستشهد المقدمة بدراسات تظهر أن ضوضاء المرور ترتبط بمستويات إجهاد مرتفعة، كما يتضح من التغيرات في النشاط الكهربائي للدماغ (EEG).
بالإضافة إلى ذلك، تناقش المقدمة الإجهاد الحراري كعامل بيئي آخر يؤثر سلبًا على الأداء المعرفي، خاصة في البيئات المهنية. تشير إلى أن التعرض للحرارة يمكن أن يزيد من آثار تلوث الضوضاء، مما يؤدي إلى تفاقم الضعف المعرفي. تنتقد الورقة الأبحاث السابقة لتركيزها على الضغوط الفردية وتدعو إلى نهج أكثر تكاملاً لدراسة الآثار المشتركة للضغوط البيئية. يؤكد المؤلفون على الحاجة إلى تحقيق منهجي في التفاعلات بين التعرضات الحرارية والصوتية، حيث تظل الأدلة الحالية غير متسقة وغالبًا ما تتجاهل القياسات الفسيولوجية والمعرفية الموضوعية. تهدف الدراسة الحالية إلى معالجة هذه الفجوات من خلال فحص الآثار المشتركة لضوضاء المرور وإجهاد الحرارة على مجموعة من مؤشرات الأداء الموضوعية في محاكاة محكومة تعكس الظروف الحضرية في ساري، إيران.
طرق
يستعرض قسم “المواد والطرق” تصميم التجربة والإجراءات المستخدمة في الدراسة. يوضح المواد المستخدمة، بما في ذلك الكواشف المحددة، والمعدات، وأي عينات بيولوجية، مما يضمن إمكانية تكرار التجارب. يتم وصف الطرق بشكل منهجي، تغطي البروتوكولات لجمع البيانات، وتقنيات التحليل، والأساليب الإحصائية المطبقة لتفسير النتائج.
بالإضافة إلى ذلك، قد يتضمن القسم معلومات عن ظروف التجربة، مثل درجة الحرارة، والمدة، وأي ضوابط تم تنفيذها للتحقق من النتائج. يضمن هذا النهج الشامل أن تكون المنهجيات شفافة ويسمح بالتقييم النقدي والتكرار من قبل باحثين آخرين في هذا المجال.
نتائج
في هذه الدراسة، تم إخضاع المشاركين لضوضاء المرور بمتوسط شدة 75.45 ± 1.21 دBA، مع نطاق من 74.24 إلى 76.66 دBA. أشارت النتائج إلى تغييرات فسيولوجية كبيرة تحت ظروف التعرض المختلفة. على وجه التحديد، زادت درجة الحرارة الأساسية أثناء التعرض لضوضاء المرور (p=0.008)، بينما ارتفع ضغط الدم الانقباضي (DBP) بشكل كبير أثناء التعرض الحراري (p=0.001). بالإضافة إلى ذلك، خلال التعرض المشترك لكل من ضوضاء المرور والظروف الحرارية، أظهر DBP (p<0.001)، ومعدل ضربات القلب (p=0.032)، ودرجة الحرارة الأساسية (p=0.007) زيادات كبيرة. تسلط هذه النتائج الضوء على التأثير الفسيولوجي للضغوط البيئية، وخاصة الآثار المشتركة للتعرض للضوضاء والحرارة على معايير تنظيم القلب والحرارة. تشير البيانات إلى أن التعرض لضوضاء المرور يمكن أن يؤدي إلى زيادات ملحوظة في درجة الحرارة الأساسية، بينما تفاقم الضغوط البيئية المشتركة الاستجابات القلبية الوعائية، كما يتضح من التغيرات الكبيرة في معدل ضربات القلب وقياسات ضغط الدم.
مناقشة
في هذه الدراسة التجريبية المتداخلة، تم إخضاع 80 طالبًا صحيًا في الجامعة لأربعة سيناريوهات تعرض متميزة: التحكم (الراحة)، التعرض الحراري (WBGT=30.62°C)، ضوضاء المرور (75 دBA)، والتعرض المشترك. كانت الدراسة تهدف إلى تقييم التأثيرات الفسيولوجية والمعرفية لهذه الضغوط، مع ضمان تجانس المشاركين من خلال معايير إدخال صارمة. عانى كل مشارك من جميع السيناريوهات في أيام منفصلة، مع تسلسلات عشوائية لتقليل تأثيرات الترتيب. تم مراقبة معايير فسيولوجية مثل معدل ضربات القلب، ودرجة حرارة الجسم الأساسية، وضغط الدم، مما يكشف عن زيادات كبيرة في ضغط الدم الانقباضي أثناء التعرض المشترك مقارنة بالضغوط الفردية. يشير هذا إلى أن التعرض المتزامن للحرارة والضوضاء يفرض عبئًا قلبيًا وعائيًا أكبر.
تم تقييم الأداء المعرفي باستخدام اختبار الأداء المستمر (CPT) ومهمة n-back ذات الثلاث مستويات، والتي قيست الانتباه المستمر وذاكرة العمل. أشارت النتائج إلى أن التعرض الحراري أثر بشكل أساسي على الأداء المعرفي، مع تفاقم أوقات رد الفعل ومعدلات الأخطاء أثناء التعرض المشترك. على وجه التحديد، كانت أوقات رد الفعل أطول بشكل ملحوظ تحت الظروف الحرارية والمشتركة مقارنة بالتحكم، مما يبرز الآثار الضارة للإجهاد الحراري على المعالجة المعرفية. تتماشى النتائج مع الأبحاث السابقة التي تشير إلى أن التعرض المتزامن للحرارة والضوضاء يمكن أن يرفع استجابات الضغط الفسيولوجي ويؤثر على الوظائف المعرفية، مما يبرز الحاجة إلى مزيد من التحقيق في تفاعلات الضغوط البيئية على صحة الإنسان وأدائه.
DOI: https://doi.org/10.1038/s41598-026-41251-6
PMID: https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/41724797
Publication Date: 2026-02-22
Author(s): Raziyeh Yousefinezhad et al.
Primary Topic: Noise Effects and Management
Overview
This study investigates the combined effects of traffic noise and thermal stress on physiological and cognitive functions in a controlled laboratory setting. Eighty healthy participants were subjected to four distinct exposure conditions: a control (comfort), thermal stress (Wet Bulb Globe Temperature, WBGT = 30.62°C), traffic noise (75 dBA), and a combination of both. Physiological parameters such as heart rate, blood pressure, tympanic temperature, and mean skin temperature were measured, while cognitive performance was evaluated using the Stroop test and n-back test. The results indicated that combined exposure led to the most significant physiological and cognitive impairments, with notable increases in core temperature, diastolic blood pressure, and heart rate, alongside longer reaction times and reduced working memory performance.
The findings underscore the synergistic effects of simultaneous exposure to environmental stressors, which compromise both physiological homeostasis and cognitive efficiency more severely than individual exposures. The study’s rigorous methodology, including a randomized crossover design and standardized measurements, emphasizes the necessity for integrated occupational exposure limits (OELs) that account for multi-stressor environments. The authors advocate for further research in real-world settings to enhance ecological validity and inform effective policy and intervention strategies aimed at mitigating risks associated with combined environmental stressors in occupational contexts.
Introduction
The introduction of the research paper highlights the detrimental effects of noise pollution, particularly traffic noise, on cognitive functions and public health. Exposure to traffic noise is shown to impair cognitive performance, leading to decreased accuracy in mental tasks, disrupted communication, and heightened psychological stress. This environmental stressor not only affects cognitive coordination but also poses significant risks, such as increased traffic accidents and various physiological disorders, including cardiovascular issues and endocrine dysfunction. The introduction cites studies demonstrating that traffic noise correlates with elevated stress levels, as evidenced by changes in electroencephalographic (EEG) activity.
Additionally, the introduction discusses thermal stress as another environmental factor that negatively impacts cognitive performance, particularly in occupational settings. It notes that heat exposure can exacerbate the effects of noise pollution, leading to compounded cognitive impairments. The paper critiques previous research for focusing on single stressors and advocates for a more integrated approach to studying the combined effects of environmental stressors. The authors emphasize the need for systematic investigation into the interactions between thermal and acoustic exposures, as existing evidence remains inconsistent and often overlooks objective physiological and cognitive measures. The current study aims to address these gaps by examining the combined effects of traffic noise and heat stress on a range of objective performance indicators in a controlled simulation reflective of urban conditions in Sari, Iran.
Methods
The “Material and Methods” section outlines the experimental design and procedures employed in the study. It details the materials used, including specific reagents, equipment, and any biological samples, ensuring reproducibility of the experiments. The methods are described systematically, covering the protocols for data collection, analysis techniques, and statistical methods applied to interpret the results.
Additionally, the section may include information on the experimental conditions, such as temperature, duration, and any controls implemented to validate the findings. This comprehensive approach ensures that the methodologies are transparent and allows for critical evaluation and replication by other researchers in the field.
Results
In this study, participants were subjected to traffic noise at an average intensity of 75.45 ± 1.21 dBA, with a range from 74.24 to 76.66 dBA. The results indicated significant physiological changes under various exposure conditions. Specifically, core temperature increased during traffic noise exposure (p=0.008), while diastolic blood pressure (DBP) rose significantly during thermal exposure (p=0.001). Additionally, during combined exposure to both traffic noise and thermal conditions, DBP (p<0.001), heart rate (p=0.032), and core temperature (p=0.007) exhibited significant increases. These findings highlight the physiological impact of environmental stressors, particularly the combined effects of noise and thermal exposure on cardiovascular and thermal regulation parameters. The data suggest that exposure to traffic noise can lead to notable increases in core temperature, while combined environmental stressors exacerbate cardiovascular responses, as evidenced by the significant changes in heart rate and blood pressure metrics.
Discussion
In this within-subjects crossover experimental study, 80 healthy university students were subjected to four distinct exposure scenarios: control (comfort), thermal exposure (WBGT=30.62°C), traffic noise (75 dBA), and combined exposure. The study aimed to evaluate the physiological and cognitive impacts of these stressors, ensuring participant homogeneity through strict inclusion criteria. Each participant experienced all scenarios on separate days, with randomized sequences to mitigate order effects. Physiological parameters such as heart rate, core body temperature, and blood pressure were monitored, revealing significant increases in diastolic blood pressure during combined exposure compared to individual stressors. This suggests that simultaneous exposure to heat and noise imposes a greater cardiovascular load.
Cognitive performance was assessed using the Continuous Performance Test (CPT) and a three-level n-back task, which measured sustained attention and working memory. Results indicated that thermal exposure predominantly impaired cognitive performance, with combined exposure exacerbating reaction times and error rates. Specifically, reaction times were significantly longer under thermal and combined conditions compared to control, highlighting the detrimental effects of heat stress on cognitive processing. The findings align with previous research indicating that concurrent exposure to heat and noise can elevate physiological stress responses and impair cognitive functions, underscoring the need for further investigation into the interactions of environmental stressors on human health and performance.