Study on hemorheology of workers working in high temperature environment in the electric power industry
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+ English摘要:目的 观察高温作业对电力行业作业人员血液流变学的影响。方法 选取电力行业某输变电公司134名作业人员作为研究对象，按所接触职业病危害因素分为3组：高温+高空+电工组（n=48）；高空+电工组（n=40）和单纯接触高温组（n=46）。均空腹采集其肘静脉血5 mL，检测血液黏度情况。结果 3组人群的血浆黏度、全血低切还原黏度、全血中切还原黏度、全血高切还原黏度、红细胞变形指数及电泳指数均在正常范围内。不同切变率下的全血表观黏度异常率在3组间差异均有统计学意义（P < 0.05），均以电工+高空组最低。全血低切、中切和高切黏度在3组间差异均有统计学意义（P < 0.05），异常率均以电工+高空组最低。血浆黏度和红细胞压积在3组对象间差异均无统计学意义（P > 0.05）。全血低切、中切和高切还原黏度在3组间差异均有统计学意义（P < 0.05），均以电工+高空组最低（P < 0.05/3）。红细胞变形指数和电泳指数在3组对象间差异均有统计学意义（P < 0.05），检测结果均以电工+高空组最高。结论 高温或可引起作业人员全血黏度和全血表观还原黏度升高，红细胞变形性下降，出现流变性质的改变。暂未发现电工和高空作业对高温致血液流变性质改变有协同作用。
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高温可引起以中枢神经系统和（或）心血管功能障碍为主要表现的中暑性疾病（heat illness），包括热射病（heat stroke）、热痉挛（heat cramp）和热衰竭（heat exhaustion）等[1]。高温作业直接威胁职业人群的健康，增加受伤风险[2]，甚至导致死亡[3]。有研究[4]显示在日最高气温40 ℃和日最大相对湿度70%条件下，中暑死亡病例急剧增加；每年中暑死亡病例均处于各年最长的高温热浪期间，中暑死亡病例与死亡前3 d（包括当日）的滑动平均日最高气温呈正相关。广东天气炎热，高温与工作相关的受伤害风险一直很高。全球高温作业人数众多，给社会造成了巨大的经济损失[6]。有研究[5]显示最高温度升高1℃会导致每日工伤索赔发生率增加1.4%（RR = 1.014，95%CI = 1.012 ~ 1.017）。
目前高温对作业人群影响的相关研究主要集中在心脑血管方面。由于血液流变学对心脑血管功能有较大影响，因此，我们探讨了高温对作业人员血流变的影响，现报告如下。
1. 对象与方法
1.1 研究对象
按照方便、典型的原则，有目的地从电力行业选择一家输变电公司，以其134名电工、巡线操作工及项目管理人员为研究对象。在征得公司同意后，按照公司提供的作业人员职业病危害因素接触情况，将研究对象分为3组：高温+高空+电工组（n = 48）；高空+电工组（n = 40）和单纯接触高温组（n = 46）。
纳入标准：（1）男性；（2）对本次研究知情同意者。排除标准：（1）入职前有脑卒中、冠心病、周围血管病、红细胞增多症者；（2）入职前有糖尿病、高脂血症、高蛋白血症、甲亢等代谢性疾病；（3）有重大外伤、中毒、器官移植及肿瘤者；（4）服用抗凝药物者；（5）不愿参加本次研究者。研究方案获广东省职业病防治院伦理委员会审查通过。
1.2 方法
1.2.1 相关职业病危害因素定义
高温作业[7]指在生产劳动过程中，工作地点平均湿球黑球温度（wet bulb globe temperature index，WBGT）指数≥ 25 ℃的作业。WBGT指数是综合评价人体接触作业环境热负荷的一个基本参量。
高空作业：凡在坠落高度基准面2 m以上（含2 m）且有可能坠落的高处作业[8]。
电工作业：指专职人员在室内外发、供、受电装置上从事的作业[9]。
1.2.2 血流变检测方法
所有研究对象均于2019年8月8日—21日上午8—10时空腹采取肘静脉血5 mL，2 h内送检。采用LBY-N7500B全自动血液流变仪（北京普利生仪器有限公司）进行血液流变学检测，采用毛细管法测定血浆黏度，椎板法测定血液黏度。检测指标（正常参考值）包括：全血低切黏度（6.80 ~ 9.58 mPa·s）、全血中切黏度（4.51 ~ 5.57 mPa·s）、全血高切黏度（3.73 ~ 4.60 mPa·s）、血浆黏度（1.05 ~ 1.51 mPa·s）、全血低切还原黏度（11.02 ~ 19.84 mPa·s）、全血中切还原黏度（6.25 ~ 10.51 mPa·s）、全血高切还原黏度（4.63 ~ 8.26 mPa·s）、红细胞比容（43% ~ 48%）、红细胞变形指数（0.63 ~ 1.04）和红细胞电泳指数（3.08 ~ 5.97）。其中全血黏度随切变率的改变而变化，是反映血液流动阻力的主要参数，全血还原黏度是单位红细胞比容时的全血黏度值，高切变率（150/s）、中切变率（60/s）和低切变率（10/s）、变形指数和电泳指数分别是反映红细胞流动性和聚集性的又一参数。
1.2.3 统计学分析
采用SPSS 21.0软件进行统计分析。计量资料数据经正态性检验，大部分不符合正态分布，以中位数（M）和四分位数（P25，P75）描述，采用Kruskal-Wallis检验。计数资料以率表示，组间比较采用χ2检验。检验水准α = 0.05。3组内两两比较检验水准α’ = 0.05/3。
2. 结果
2.1 研究对象一般资料
所有研究对象均为男性，高温组46例，主要为项目管理人员，年龄35（32，48）岁，工龄15（9，20）年；高温+高空+电工组48例，为室外高处作业的电工，年龄34（30，43）岁，工龄13（8，22）年；高空+电工组40例，为基地内操作工，年龄36（31，42）岁，工龄14.5（11，21）年。经独立样本Kruskal-Wallis秩和检验，3组间年龄、工龄差异均无统计学意义（H年龄 = 2.686，H工龄 = 0.820，P > 0.05）。作业现场温度检测一般安排在上午10时—下午4时之间进行，2019年8月8日和8月21日现场的干球温度分别为33.1 ℃和35.1 ℃，WBGT指数分别为29.5 ℃和30.4 ℃。高温作业一般在每年的6—10月之间，平均每周工作5 d，每天6 h。高空作业按具体工程进度需求进行，无固定工作频率。
2.2 血液流变学检测资料
2.2.1 各参数异常率情况
与正常参考值比较，3组人群的血浆黏度、全血低切还原黏度、全血中切还原黏度、全血高切还原黏度、红细胞变形指数及电泳指数均在正常范围，异常率均为0。全血表观黏度及红细胞比容的异常率情况见表 1。其中不同切变率下的全血表观黏度异常率在3组间差异均有统计学意义（P < 0.05），进一步两两比较，异常率均以电工+ 高空组最低（P < 0.05/3），其余两组差异无统计学意义（P > 0.05）。
表 1 3组对象全血表观黏度及红细胞比容异常情况[异常例数（异常率/%）] 组别 调查人数 全血低切黏度 全血中切黏度 全血高切黏度 红细胞比容 高温 46 24(52.17) 22(47.83) 32(69.57) 8(17.39) 高温+ 高空+ 电工 48 34(70.83) 26(54.17) 36(75.00) 14(29.17) 电工+ 高空 40 16(40.00) 8(20.00) 20(50.00) 8(20.00) χ2值 8.652 11.519 0.652 2.062 P值 0.013 0.003 0.038 0.357 2.2.2 全血表观黏度
经分析全血低切、中切和高切黏度在3组间差异均有统计学意义（P < 0.05），进一步两两比较，异常率均以电工+ 高空组最低（P < 0.05/3），其余两组差异无统计学意义（P > 0.05）。见表 2。
表 2 3组对象全血表观黏度检测结果（mPa·s） 组别 调查人数 全血低切黏度 全血中切黏度 全血高切黏度 高温 46 9.69(8.77，10.34) 5.56(5.16，5.85) 4.82(4.41，5.13) 高温+ 高空+ 电工 48 9.86(9.29，10.19) 5.70(5.35，5.89) 4.89(4.61，5.06) 电工+ 高空 40 9.16(8.85，9.78) 5.23(5.14，5.53) 4.56(4.44，4.90) χ2值 15.031 13.424 13.372 P值 0.001 0.001 0.001 2.2.3 血浆黏度和红细胞比容
血浆黏度和红细胞比容在3组对象间差异均无统计学意义（P > 0.05）。见表 3。
表 3 3组对象血浆黏度和红细胞比容检测结果组别 调查人数 血浆黏度/mPa·s 红细胞比容/% 高温 46 1.28(1.25，1.32) 45.9(44.6，47.7) 高温+ 高空+ 电工 48 1.28(1.25，1.31) 45.85(43.9，48.28) 电工+ 高空 40 1.26(1.25，1.29) 45.55(43.48，47.18) χ2值 5.736 1.210 P值 0.057 0.546 2.2.4 全血还原黏度
3组对象全血还原黏度检测情况见表 4。经分析全血低切、中切和高切还原黏度在3组间差异均有统计学意义（P < 0.05），进一步两两比较，检测结果均以电工+ 高空组最低（P < 0.05/3），其余两组差异无统计学意义（P > 0.05）。
表 4 3组对象全血还原黏度检测结果（mPa·s） 组别 调查人数 全血低切黏度 全血中切黏度 全血高切黏度 高温 46 17.47(17.34，17.67) 8.89(8.80，9.07) 7.34(7.16，7.47) 高温+ 高空+ 电工 48 17.55(17.44，17.62) 8.96(8.83，9.06) 7.39(7.26，7.43) 电工+ 高空 40 17.37(17.22，17.47) 8.83(8.73，8.89) 7.26(7.17，7.32) χ2值 27.909 13.424 14.341 P值 0.001 0.001 0.001 2.2.5 红细胞变形指数和电泳指数
红细胞变形指数和电泳指数在3组对象间差异均有统计学意义（P < 0.05），进一步两两比较，检测结果均以电工+ 高空组最高（P < 0.05/3），其余两组差异无统计学意义（P > 0.05）。见表 5。
表 5 3组对象红细胞变形指数和电泳指数检测结果组别 调查人数 变形指数 电泳指数 高温 46 0.85(0.82，0.88) 4.16(3.92，4.55) 高温+ 高空+ 电工 48 0.85(0.83，0.88) 4.11(3.98，4.35) 电工+ 高空 40 0.88(0.85，0.90) 4.44(4.14，4.52) χ2值 10.412 11.918 P值 0.005 0.003 3. 讨论
目前高温对职业人群血流变影响的相关研究较少，已知的是高温可激活汗腺，扩张血管并增加皮肤血液流量，引起人体血流的重新分布[10]，引发失水甚至导致脱水，继而引起血液浓缩[11-12]，引发血液流变性质的异常。血液黏度的增高将引起机体血液循环障碍[13]。
本次研究中，与正常参考值比较，3组对象全血还原黏度均在正常范围，出现异常的指标主要是全血黏度及红细胞比容。从表面上看，可以认为是红细胞比容增高而引起血液黏度增大，红细胞自身流变性质并无改变[14]。然而详细分析数据，发现在正常范围内各指标已发生有意义的改变。
各切变率下的全血表观黏度及还原黏度、红细胞变形指数、电泳指数的差异，均体现在含高温作业组和非高温作业组间，而高温组和（高温+电工+高空）组间差异均无统计学意义（P > 0.05）。
本次研究发现含高温作业组的全血表观黏度和全血还原黏度检测结果均高于非高温作业组（电工组+ 高空组）。有学者[15]检测了78名年龄为23.0 ~ 59.0（42.1 ± 7.1）岁的不接触职业病危害因素的企业办公室文员的血流变情况，低切、中切、高切全血黏度分别为（9.09 ± 0.91）mPa·s、（5.26 ± 0.48）mPa·s和（4.52 ± 0.45）mPa·s；红细胞变形指数和电泳指数分别为0.89 ± 0.04和4.46 ± 0.45。与本次研究中不含高温危害组（电工+高空组）的血流变水平基本一致。这提示高温可能引起了作业工人全血表观黏度和全血还原黏度增高，与葛春琴等[16]研究相似。与非高温组比较，含高温作业组全血低切黏度升高（P < 0.05），电泳指数下降（P < 0.05），提示红细胞聚集性增加；全血高切黏度升高（P < 0.05），红细胞变形指数下降（P < 0.05），提示高温引起红细胞顺应性差[14]，两者共同加重了循环障碍。有研究显示高温暴露使得钢铁企业作业工人高血压患病率高于对照组[17]，且随着高温作业分级的增加，高温组工人高血压患病率呈上升趋势（P < 0.01）。也有学者[18]认为高血压系由长期处于高温作业环境时体温调节作用引起皮肤血管交感神经活动减弱，内脏血管的交感神经增强所致。本次研究暂未发现高温组和高温+高空+电工组之间各检测指标间差异有统计学意义（P > 0.05），提示电工和高空作业对高温致血液流变性质改变可能没有协同作用。
高温致血液黏度升高，血流速度减慢，进一步可导致心排血量减少，循环灌注量下降及血栓形成等，造成组织器官缺血缺氧，细胞变性坏死等，又进一步加重微循环障碍，导致冠心病、脑梗死等疾病产生或加重[19]。高温还可诱导全身循环变化，引起颅内和颅外血流及其分布的重新发配[20]。有研究发现被动热应激会降低眼部血流[21]，改变平均脑动脉血流速度和潮气末二氧化碳分压[22]，从而降低脑灌注和氧合作用[23]。
本次研究暂未发现血浆黏度和红细胞比容在3组间差异有统计学意义（P > 0.05）。其原因可能为：虽然高温状态下大量出汗，出现血容量下降易导致血黏度升高，引起电解质改变，pH值的变化、渗透压的变化等都对血浆黏度和红细胞比容产生影响，故高温可增加血细胞比容[24]；但也有研究显示，高温作业工人消化腺分泌降低、胃纳减少，可使铁元素摄入减少，同时大量出汗使铁丢失增加，引起血清铁及铁蛋白降低，导致缺铁性贫血，有低色素及低红细胞压积倾向，这可掩盖高温组与对照组间红细胞压积的差异[25]。
综上，我们认为高温暴露可引起作业人员全血表观黏度和全血还原黏度的升高，红细胞变形性下降。英国一项实验显示，志愿者在41 ℃的流动空气中暴露6 h，导致红细胞计数增加了9%，血液黏度增加了24% [27]。最后，本次研究中全血还原黏度、红细胞变形指数及电泳指数等检测结果虽然在不同工种人员中体现出差异，但是均尚在正常值范围，高温对血液流变学的影响较为复杂，故高温对作业人员的健康影响尚须进一步深入研究。
作者声明 本文无实际或潜在的利益冲突 -
表 1 3组对象全血表观黏度及红细胞比容异常情况
[异常例数（异常率/%）] 组别 调查人数 全血低切黏度 全血中切黏度 全血高切黏度 红细胞比容 高温 46 24(52.17) 22(47.83) 32(69.57) 8(17.39) 高温+ 高空+ 电工 48 34(70.83) 26(54.17) 36(75.00) 14(29.17) 电工+ 高空 40 16(40.00) 8(20.00) 20(50.00) 8(20.00) χ2值 8.652 11.519 0.652 2.062 P值 0.013 0.003 0.038 0.357 
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表 2 3组对象全血表观黏度检测结果
（mPa·s） 组别 调查人数 全血低切黏度 全血中切黏度 全血高切黏度 高温 46 9.69(8.77，10.34) 5.56(5.16，5.85) 4.82(4.41，5.13) 高温+ 高空+ 电工 48 9.86(9.29，10.19) 5.70(5.35，5.89) 4.89(4.61，5.06) 电工+ 高空 40 9.16(8.85，9.78) 5.23(5.14，5.53) 4.56(4.44，4.90) χ2值 15.031 13.424 13.372 P值 0.001 0.001 0.001
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表 3 3组对象血浆黏度和红细胞比容检测结果
组别 调查人数 血浆黏度/mPa·s 红细胞比容/% 高温 46 1.28(1.25，1.32) 45.9(44.6，47.7) 高温+ 高空+ 电工 48 1.28(1.25，1.31) 45.85(43.9，48.28) 电工+ 高空 40 1.26(1.25，1.29) 45.55(43.48，47.18) χ2值 5.736 1.210 P值 0.057 0.546
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表 4 3组对象全血还原黏度检测结果
（mPa·s） 组别 调查人数 全血低切黏度 全血中切黏度 全血高切黏度 高温 46 17.47(17.34，17.67) 8.89(8.80，9.07) 7.34(7.16，7.47) 高温+ 高空+ 电工 48 17.55(17.44，17.62) 8.96(8.83，9.06) 7.39(7.26，7.43) 电工+ 高空 40 17.37(17.22，17.47) 8.83(8.73，8.89) 7.26(7.17，7.32) χ2值 27.909 13.424 14.341 P值 0.001 0.001 0.001
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表 5 3组对象红细胞变形指数和电泳指数检测结果
组别 调查人数 变形指数 电泳指数 高温 46 0.85(0.82，0.88) 4.16(3.92，4.55) 高温+ 高空+ 电工 48 0.85(0.83，0.88) 4.11(3.98，4.35) 电工+ 高空 40 0.88(0.85，0.90) 4.44(4.14，4.52) χ2值 10.412 11.918 P值 0.005 0.003
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1. 李显，侯晓，张麟征，晏飞，常淑凡，王卓文，陈洋，王威. 发电企业职业病危害因素与防护策略探讨. 中国职业医学. 2023(02): 235-241 . 
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