CC BY
6
УДК «12.178.4+ 812.2]-087.5:621.398-057:621.77
Ю. Г■ Солонин, 3. М. Кузнецова
ДАННЫЕ РАДИОТЕЛЕМЕТРИИ КАРДИО-РЕСПИРАТОРНЫХ ФУНКЦИЙ ПРИ ПРОКАТЕ ГОРЯЧЕГО МЕТАЛЛА
Свердловский научно-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний
В настоящее время большое значение придается функциям кровообращения и дыхания при мышечной нагрузке и указывается на необходимость изучения их в процессе работы. Большие перспективы в этом направлении открывает методика биорадиотелеметрии. Задачей настоящей работы являлась, с одной стороны, оценка методических возможностей применяемой аппаратуры в жестких производственных условиях, с другой — изучение уровня и динамики отдельных кардио-респираторных показателей и их взаимосвязи. При выборе объекта исследования мы исходили из того, чтобы нагрузка на организм была интенсивной, стереотипной, достаточно длительной и имела циклический характер на протяжении рабочего дня, а условия труда создавали дополнительное функциональное напряжение организма. Этим требованиям отвечает профессия застановщика (прокатчика) при маломеханизированном горячем прокате листов электротехнической стали. Уже первоначальные исследования выявили значительные физиологические сдвиги у рабочих данной профессии.
Для определения частоты пульса использовали автономную систему для радиопульсо-метрии (В. В. Розенблат, 1967, и. др.). Показатели внешнего дыхания (частота и минутный объем дыхания с расчетом его глубины) регистрировали радиореспирометром РРМ-2, разработанным и сконструированным В. М. Форштадтом. Прибор «пациента» включает спи-роанемометрический датчик-преобразователь, вмонтированный в маску, принцип действия которого описан ранее (В. М. Форштадт), и радиопередающее устройство. Радиопередатчик и радиоприемник созданы на базе промышленной радиостанции. Регистрирующее устройство с первичной обработкой данных позволяет ежеминутно снимать информацию о респираторных показателях. Объемные показатели дыхания приводили к стандартным условиям БТРЭ.
Экспериментально установлено, что наличие маски с применяемым датчиком влияет на параметры дыхания меньше (урежение дыхания на 6,8% в покое и на 8,9% при нагрузке 100 вт), чем использование мешка Дугласа (урежение соответственно на 7,2 и 15%). Дополнительное сопротивление дыханию составило в покое 8—9 вт и при нагрузке 100 вт на ве-лоэргометре 25 мм вод. ст. Однако наличие маски не позволяло наблюдать за показателями дыхания на протяжении всей смены, как это делается при радиопульсометрии. Кардио-рес-пираторные показатели определяли перед операцией, на протяжении 2—3 рабочих циклов (операций) и в первые 3 ынн. реституции.
В 1 серии наблюдений обследовано 29 прокатчиков в возрасте от 24 до 38 лет со стажем работы в цехе от 1 до 18 лет. Частоту пульса подсчитывали по 10-секундным отрезкам (4 раза на протяжении каждой минуты) в течение 51 смены. Во 11 серии под наблюдением находилось 20 прокатчиков в возрасте от 22 до 42 лет со стажем от 3 до 25 лет. Рабочие были хорошо адаптированы к данной работе и имели вполне удовлетворительные показатели физического развития (средний рост рабочих 168 см, вес 72,7 кг, окружность грудной клетки 94 см,ЖЕЛ 3724 мл).
Основная операция заключается в приеме и подаче через валки раскаленных заготовок вручную с помощью клещей. Заготовки весом 10—18 кг сдваивают и многократно прокатывают. Через руки рабочих за смену проходит до 50—60 т металла. Работа проводится циклами по 15—35 мин. (3—8 циклов в смену), рабочий день продолжается 6 часов. Основная операция занимает до 50% времени, паузы частично заполнены вспомогательными операциями. Работа требует большого физического и нервно-эмоционального напряжения. Нагрузка внутри цикла и от цикла к циклу весьма постоянна. Условия микроклимата были неблагоприятными: интенсивность тепловой радиации от 3 До 15 кал/см2-мин. (при прохождении листа), температура воздуха в I серии наблюдений от 14 до 40° (в среднем 29,3°), во II серии от 18 до 42° (в среднем 26,4°). Подвижность воздуха, создаваемая искусственно, превышала 6—8 м/сек.
Радиотелеметрическая аппаратура работала хорошо и в этих жестких условиях (у лиц данной профессии иными методами невозможно получить информацию о кардио-респираторных функциях в процессе выполнения операций).
Изменения температуры тела и влагопотери свидетельствовали о значительном напряжении процессов терморегуляции. Выраженные сдвиги в частоте пульса несомненно были обусловлены одновременным влиянием мышечной и тепловой нагрузок. Частота пульса отражала тяжесть выполняемой работы (тоннаж и чистое время работы за цикл). Отмечена связь между физиологическими сдвигами и температурой воздуха (коэффициент корреляции с влагопотерями +0,81, со среднесменной частотой пульса +0,46) и между собой (частота пульса с влагопотерями +0,39).
Сопоставление показателей по циклам внутри смены не выявило значимых различий, что свидетельствовало, во-первых, о стереотипности нагрузки, во-вторых, о хорошей приспособляемости функций рабочих данной группы к такой нагрузке и о достаточном отдыхе между операциями. Поэтому режим труда и отдыха следует считать рациональным. Харак-
теристика изучаемой работы с точки зрения оценки физиологической стоимости по используемым показателям не была однозначной. С одной стороны, по данным МОД (24,4 л), эти операции относятся к тяжелым работам; с другой,— по данным частоты пульса (126 ударов в минуту), их безусловно необходимо отнести к очень тяжелым работам (меньшая частота пульса у рабочих 11 серии объясняется меньшей температурой воздуха и манипуляциями с малыми заготовками). Согласно обобщенной В. В. Розенблатом (1970) шкале оценки тяжести работ, указанному уровню МОД соответствуют уровень энерготрат 300 ккал/час и частота пульса порядка 105 ударов в минуту. Здесь четко выявляется преимущество комплексного физиологического подхода к характеристике труда. Одни показатели (МОД) отражают в основном мышечное напряжение (энергетический компонент нагрузки), другие (частота пульса) — общее напряжение организма (мышечное, терморегуляторное, нервно-эмоциональное). Это положение мы подчеркивали и ранее (В. В. Розенблат и Ю. Г. Солонин). Оценку в таких случаях нужно давать по интегральному, более чувствительному показателю (частота пульса), а другие критерии служат для уточнения вклада отдельных видов нагрузки в общую картину функционального напряжения организма.
Увеличение отдельных показателей во время работы по сравнению с исходным уровнем также оказалось различным. Если частотные показатели кровообращения и дыхания возросли примерно в 1,5 раза, то объемные показатели дыхания дали гораздо большие сдвиги (глубина возросла примерно в 2,4, а МОД — в 3,7 раза). Различной была вариабельность отдельных показателей как в одинаковые, так и в разные моменты наблюдений. Частотные показатели менее вариабельны (особенно частота пульса). Во время работы вариабельность всех показателей (за исключением частоты дыхания) снижается, а в периоде реституции значительно возрастает. Мы склонны объяснять это явление закономерными особенностями регуляции и интеграции вегетативных функций в различные моменты, соответствующие разным состояниям организма (покой, работа, реституция). Здесь можно говорить о сглаживании индивидуальных особенностей (межиндивидуальных различий) при нагрузке и о большем их проявлении в фазе реституции.
Методика непрерывной радиотелеметрии позволяет изучать динамику функций в фазы врабатывания и реституции. По характеру и общему виду кривые процентных сдвигов сходны. По всем показателям врабатывание в основном заканчивается на 3—5-й минуте. Наибольший прирост показателей происходит на 1-й минуте. Кривые частотных показателей почти совпадают. МОД увеличивается за счет обоих показателей, но в большей степени за счет углубления дыхания. Это имеет свои основания для увеличения альвеолярной вентиляции и лучшего использования кислорода. Индивидуальные кривые указывают, что отдельные лица по-разному приспосабливаются к нагрузке (различны как уровни показателей кровообращения и дыхания, так и соотношения показателей, определяющих МОД). Темпы реституции менее стремительны и различны для разных показателей. Через 3 мин. частота дыхания ниже исходной, остальные показатели не достигают исходных величин. Реституция частоты пульса несколько замедлена по сравнению с респираторными показателями.
Представляют интерес производные межсистемные показатели: отношение частоты пульса к частоте дыхания составляло до работы 4, 6, при работе 4,5, а в периоде реституции нарастало, достигая на 3-й минуте 5,4. Последнее говорит о замедлении реституции пульса по сравнению с дыханием. Величина отношения МОД к частоте пульса (в литрах на удар),
Коэффициенты корреляции кардио-респираторных показателей у прокатчиков
X Между системами Внутри системы
Корреляция в* о о я а о в; и X Момент наблюдения и 2 5 S ал л ч >» nct -О Й «=С si г1 ц О X ■ >., Лс; я ч2 х ¡i1 Е X та О х X к ЗО S'l X К О X >>х
У э• Ь» в* Вг U V X 9a KV X 5 к
Внутрииндиви-дуальная 14 Врабатывание: м ИИ. макс, средн. Основной период: мни. макс, средн. Реституция: мин. макс, средн. — 0,09 + 0,64 + 0.28 — 0,39 + 0.4 1 + 0.03 + 0.30 + 0.82 + 0.55 — 0. 15 + 0,75 + 0,30 — 0,43 + 0,66 + 0,24 + 0.15 + 0,86 + 0.64 — 0,30 + 0,77 + 0,37 — 0,74 + 0,65 + 0. 17 + 0,29 + 0,85 + 0.64 — 0,75 + 0.84 — 0.29 — 0,76 + 0.65 — 0,42 — 0,04 + 0.86 + 0,51 — 0. 14 + 0,89 + 0.51 — 0,14 + 0.78 + 0,42 + 0,70 + 0,88 + 0,80
Виутригруппо-аая (30 циклов) 20 До работы Во время работы Реституция: 1 мин. 2 » 3 » + 0,19 + 0.52 + 0,22 + 0,36 + 0.12 + 0.01 + 0,58 + 0,27 + 0.34 + 0.40 + 0,35 + 0,56 + 0.36 + 0,60 + 0,43 — 0.32 — 0.39 — 0.07 — 0.20 — 0.30 + 0,70 + 0,47 + 0,75 + 0,58 --0,58
О б о з н а ч е н и я} мин., макс, и средн.—минимальное, максимальное и среднее значение корреляции.
которую можно назвать «вентиляционным пульсом», до работы составляла 0,078, при работе — 0,194 (возросла в 2,5 раза) и уже на 3-й минуте реституции достигла исходной величины. Учитывая, что, по данным van Ganse и соавт. и др., коэффициент использования кислорода при работе увеличивается, полученные материалы свидетельствуют о повышении эффективности кардио-респираторных функций при изученной форме интенсивной мышечной деятельности.
Корреляционный анализ проводили в двух направлениях (внутрииндивидуальная и межиндивидуальная групповая корреляция). Маловероятно было ожидать строгой линейной связи между отдельными показателями в условиях производства, где организм подвержен влиянию множества факторов. Результаты анализа представлены в таблице. При анализе внутрииндивидуальных корреляций видна более тесная связь МОД с глубиной дыхания по сравнению с его частотой. Связь показателей кровообращения и дыхания весьма умеренная. Интересно, что в устойчивом периоде работы корреляция была ниже, а в периоде реституции — выше, чем в периоде врабатывания. Таким ¿-бразом, переходные периоды характеризовались более высокой корреляцией. Однако следует иметь в виду особенности распределения величин в эти периоды (отклонения от нормы). По-видимому, здесь следует говорить не о степени связи, а о направленности изменения функций. Отмечается параллелизм показателей вариабельности и корреляции. Межиндивидуальные групповые корреляции при работе выше, чем до работы. Связь между показателями кровообращения и дыхания здесь более тесная. В периоде реституции корреляция в общем ниже, чем при работе, и различна по минутам. При корреляционном анализе сказывается большое влияние индивидуальных различий в соотношениях изучаемых показателей, различие в их динамике и, возможно, несинхронность в регуляции разных показателей (фазовый сдвиг). Для углубленного изучения взаимосвязей показателей надо, видимо, определять корреляционные отношения, проводить кросс-корреляционный анализ и изучать характер саморегуляции организма на основе принципов теории регулирования (П. И. Гуменер и соавт.), а для более полной характеристики отдельных показателей использовать автокорреляционный анализ. ^
Выводы
1. Радиотелеметрия кардио-респираторных функций применима при тяжелом труде в условиях нагревающего микроклимата. Комплексное исследование дает ценные сведения об отдельных функциях и их взаимосвязи. Это позволяет точнее оценить тяжесть работ такого рола.
2. Анализ показателей вариабельности данных и линейных парных корреляций свидетельствует о целесообразности учета не только усредненных, но и индивидуальных характеристик и необходимости углубленного анализа для выявления качества регуляции изучаемых функций.
3. Работа прокатчиков маломеханизнрованного производства относится к очень тяжелым, причем сложившийся режим труда и отдыха в этой профессии следует считать рациональным. Необходимо организовать специальную комнату отдыха и улучшить микроклимат на рабочем месте.
ЛИТЕРАТУРА. Гуменер П. И., Глушкова Е. К., Сапожки к о в а Р. Г. Характеристика влияния физической нагрузки на организм школьников. Л., 1967.— Розенблат В. В. Радиотелеметрнческие исследования в спортивной медицине. М., 1967.— Он же. Комплексная оценка тяжести и напряженности труда по эргономическим и физиологическим данным. Свердловск, 1970.— Розен-<5 лат В. В., Солонин Ю. Г. Физиол. ж. СССР, 1966, №7, с. 865.—Ф о р -штадт В. М. В кн.: Радиотелеметрия в физиологии и медицине. Свердловск, 1963, с. 73.— Van Ganse W., Stevens J., L a m e i г e N. et al. Int Z. angew. Physiol., 1965, Bd 21, S. 99.
Поступила 27/1 1972 г.
Аннотации
УДК 615.917:547.944.31.07:816.74:008.922.1-074
М. С. Боренштейн, С. М. Плешкова. Напряжение кислорода в тканях животных при хронической табачной интоксикации (Казахский научно-исследовательский институт охраны материнства и детства, Алма-Атинский медицинский институт)
Изучено напряжение кислорода в мышцах белых крыс, находящихся в обычных условиях, и при хронической интоксикации табачной пылью. Белых крыс — самок
