Physiological effects of railway vibration and noise on sleep

auteurs: Smith MG, Croy I, Ögren M, Hammar O, Lindberg E, Waye KP

jaar: 2017

type onderzoek: laboratoriumonderzoek

tijdschrift & DOI nummer: Acoustical Society of America. http://dx.doi.org/10.1121/1.4983302

Relevantie: In (en onder) een industriële windturbine treden trillingen op, welke het rendement en de levensduur negatief beïnvloeden. Reden om daar onderzoek naar te doen door de windindustrie zelf, ten einde de productiviteit van de installaties te verhogen.

Wetenschappelijk onderzoek naar de effecten van de vibraties van windturbines op de leefomgeving van omwonenden is tot nu toe nagenoeg niet verricht. De bevindingen uit laboratoriumonderzoek naar de effecten van treinverkeer (kijkend naar trillingen in kombinatie met geluid) zijn: vermindering van de kwaliteit van de slaap en versnelling van de hartslag. Dit doet de vraag rijzen: veroorzaken de vibraties door windturbines een deel van de hinder van omwonenden? Deze vraag verdient beantwoording door wetenschappelijk onderzoek.

Nederlandse samenvatting: Dit artikel evalueert de relatieve bijdrage van trillingen en geluid van spoorwegen op de fysiologie van de slaap. Goederenvervoer per spoor gaat niet alleen gepaard met luchtgeluid, maar ook met trillingen. Deze laatsten zijn bijna totaal afwezig in de bestaande onderzoeksliteratuur. In een experimenteel onderzoek werden 23 deelnemers, elk 6 nachten slapend in het laboratorium, blootgesteld aan 36 gesimuleerde vrachtpassages per nacht met ófwel alleen trillingen (aWd,max.0.0204 ms_2), of alleen geluid (LAF,max.49.8 dB), of trillingen en geluid tegelijkertijd. Een vierde blootstellingsnacht bevatte 52 gesimuleerde vrachtpassages met gelijktijdig trillingen en lawaai. De slaap werd gemeten met polysomnografie. De hartactiviteit werd gemeten met elektrocardiografie. De kans op corticale reactie of ontwaken was verhoogd bij álle blootstellingen, inclusief trillingen alleen, ten opzichte van de spontane reactiekans (p<0,05). De effecten van blootstelling aan trillingen en blootstelling aan lawaai op het slaapstadium en op ‘arousals’ waren direct additief. Blootstelling aan trillingen en lawaai veroorzaakten beiden een grotere versnelling van de hartslag dan de normale fluctuaties op baseline. De resultaten geven aan dat trillingen en geluid afzonderlijk, maar wel parallel worden verwerkt in de hersenen, waarbij beiden bijdragen aan de kans op slaapverstoring. De bevindingen tonen aan dat trillingen van belang zijn bij het overwegen van de impact van spoorgoederen op de slaap.

Originele abstract: This paper evaluates the relative contribution of vibration and noise from railway on physiological sleep outcomes. Vibration from railway freight often accompanies airborne noise, yet is almost totally absent in the existing literature. In an experimental investigation, 23 participants, each sleeping for six nights in the laboratory, were exposed to 36 simulated railway freight pass-bys per night with vibration alone (aWd,max.0.0204 ms_2), noise alone (LAF,max.49.8 dB), or both vibration and noise simultaneously. A fourth exposure night involved 52 pass-bys with concurrent vibration and noise. Sleep was measured with polysomnography. Cardiac activity was measured with electrocardiography. The probability of cortical arousals or awakenings was greater following all exposures, including vibration alone, than spontaneous reaction probability (p<0.05). The effects of vibration exposure and noise exposure on changes of sleep stage and arousals were directly additive. Vibration and noise exposure both induced heart rate acceleration above spontaneously expected fluctuations at baseline. The results indicate that vibration and noise are processed in the brain separately yet in parallel, with both contributing towards the likelihood of sleep disruption. The findings show that vibration is of importance when considering the impact of railway freight on sleep

bij welke vraag hoort dit artikel? Heeft hoorbaar en infrasoon/laagfrequent geluid een negatieve invloed op de slaapkwaliteit?

zoektermen: slaap, hartritme, vibraties