CC BY
1
За рубежом
УДК 612.766. 1:631.613*955
П. Д. Калайкова, В. И. Георгиев, И. Г. Семова, Ц. М. Страшимирова, В. В. Недева, П. Ц. Павлова, Л. Б. Александрова
ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА СЕЛЬСКОХОЗЯЙСТВЕННОГО ТРУДА ШКОЛЬНИКОВ
НИИ гигиены и профессиональны* заболеваний. Медицинская академия, София
(Болгария)
При изучении трудовой, физической нагрузки у подростков основным является определение оптимальной нагрузки, что позволит повысить работоспособность и производительность труда. Поэтому оптимизация трудового процесса связана с его физиологическим нормированием. Массовое участие учащихся НРБ в школьных трудовых бригадах требует физиолого-гигиенической оценки их труда. Большинство подростков направляется на сельскохозяйственные работы, при которых, несмотря на широкую механизацию и индустриализацию, все еще широко используется ручной труд. Эффективность режима труда и обучения подростков во многом определяется условиями нормирования их деятельности в этой области (М. В. Антропова; И. А. Арнольди и Л. Г. Груева; Т. Л. Богина; И. С. Дронов и соавт.). Рядом авторов (Е. М. Белостоцкая и соавт.; Е. И. Коренев-ская; В. Н. Навроцкий; 3. И. Сазанюк и соавт.; И. М. Хэбэшеску) обнаружены физиологические сдвиги при выполнении сельскохозяйственных работ различных видов и их зависимость данных нарушений от плотности рабочего времени, темпа деятельности, положения тела, величины нагрузки, условий внешней среды и др.
Целью нашей работы являлись комплексная физиолого-гигиеническая оценка сельскохозяйст-
• венного труда школьников с целью его оптимизации.
Исследование проводили в двух школьных трудовых бригадах. Старшеклассники выполняли различные сельскохозяйственные работы (прополку клубники, сбор картофеля, прополку, сбор и рубку капусты). Для определения тяжести и напряженности труда школьников измеряли частоту пульса пульсотелеметром, АД по методу Короткова (пульсовое давление, ударный и минутный объемы сердца по Starr). Легочную вентиляцию измеряли с помощью газовых часов Кофрани и Михаелису. Подсчитывали энерготраты при каждой трудовой операции. Прослеживали в динамике мышечную статическую выносливость, силы обеих рук и становую силу, а также функциональную активность,
• активность симпатико-адреналовой системы и надпочечников путем определения количества адреналина и норадреналина и 17-оксикортикостерои-
дов (17-ОКС). Существенное значение при выполнении сельскохозяйственных работ имеют условия внешней среды, которые оценивали в начале, середине и конце рабочего дня. Течение термо-регуляцнонных процессов прослеживали путем измерения температуры тела и кожи, а также электрокожного сопротивления. Учитывали и субъективную оценку теплового состояния. Проведен был и хронометраж рабочего дня.
Полученные данные обработаны методом вариационного анализа с определением коэффициента (/) Стьюдента — Фишера. Метеорологические условия во время исследования изменялись в широком диапазоне. Температура воздуха была 11,6—26,0°С, относительная влажность 47—88%, скорость движения воздуха— 1,0—9,5 м/с, солнечная радиация — 148—222 кал/с.
Результаты хронометража разных рабочих дней и различных трудовых операций показали, что чистое рабочее время составляло 51—93%, его затраты были минимальны при рубке капусты в связи со значительной тяжестью этого вида труда и неудобством позы (школьники часто прекращали работу). Процент чистого рабочего времени (81—90,3%) оказался максимальным при сборе картофеля, что можно объяснить тем, что во время исследования школьники соревновались. Юноши в общей сложности эффективнее (в среднем на 73,8%) используют свое рабочее время, у девушек процент уплотнения рабочего времени 68,6% в связи с их более слабой физической подготовкой.
Гемодинамические показатели во время работы проявили значительные индивидуальные колебания, обусловленные функциональной нестабильностью вегетативной нервной системы и индивидуальной реакцией организма, так и быстро изменяющейся интенсивностью рабочего процесса. Частота пульса нарастала больше всего (на 26— 27%) в течение 1-го часа в начале рабочего дня, что соответствует периоду адаптации для достижения необходимого циркуляторного баланса. При более интенсивной работе (прополке клубники и капусты) у девушек пульс учащался на 35—39%, у юношей самое большое учащение его (на 56—69%) наблюдалось при рубке и прополке капусты. В последующие 2 ч частота его стабилизировалась. Удар-
ный и минутный объемы сердца возрастали параллельно частоте пульса. В конце рабочего дня минутная циркуляция у юношей достигала 12,1 л (50,996) при параллельном нарастании как ударного объема, так и частоты пульса. Во второй половине рабочего дня при относительно постоянной частоте пульса ударный объем снижался до исходного и значительно сокращался минутный объем. Увеличение гемодинамических показателей до 10 ч утра и последующее уменьшение их к концу рабочего дня свидетельствовало о значительном напряжении рсгуляторных процессов во второй половине дня в связи с наступлением усталости.
Судя по изменениям гемодинамических показателей в течение рабочего дня, самой тяжелой для школьников оказалась рубка капусты. Частота пульса достигла 140 в минуту, ударный объем возрос только вначале на 12,7%, в дальнейшем же в течение дня наблюдалось его снижение. Несмотря на высокую частоту пульса минутная циркуляция крови снижалась. Девушки при выполнении всех рабочих операций реагировали более значительным усилением сердечной деятельности, а у юношей более повышалось систолическое давление. Пульс у юношей колебался от 106—110 до 140 в минуту при различных трудовых операциях, а у девушек составлял в среднем 120 в минуту. Изменения АД при различных трудовых операциях приводили к снижению пульсового давления до 9,8 мм рт. ст. Ударный объем сердца изменялся незначительно при различных видах трудовой деятельности (снижался на 12—13% по сравнению с его исходным). Наряду с этим минутный объем у юношей возрастал на 1—Зл, а у девушек — на 0,4— 1,3 л в результате значительного усиления сердечной деятельности. Характер адаптации сердечно-сосудистой системы при выполнении сельскохозяйственного труда у 16—17-летних школьников указывает на недостаточное совершенство регуляторных приспособительных реакций при интенсивной физической деятельности. Обеспечение соответствующего циркуляторного равновесия осуществляется за счет значительного учащения сердечных сокращений, что является выражением низкой эффективности системы кровооб-
а
2.
ЗА
50 40 30
го 10 о
1
с 1
01
Рис. I. Энерготраты в (ккал/мин) по отдельным вилам работ у юношей (о) и у девушек (б).
1 — прополка капусты. 3 — сбор и рубка капусты: 3 — сбор картофеля, 4 — прополка клубники.
Рис. 2. Статическая мышечная выносливость (в с) у юношей (/) и девушек (//) до работы (/) и в конце рабочего дня (2).
а — сбор картофеля, б — прополка капусты, в — сбор и рубка капусты, г — прополка клубники.
ращения в процессе ее приспособления к физическому труду.
Энерготраты при выполнении отдельных видов работ колебались от 4,57 до 6,19 ккал/мин у юношей и от 3,69 до 5,04 ккал/мин у девушек (рис. 1). Наибольшими они оказались при рубке и сборе капусты (6,19 ккал/мин у юношей и 5,04 ккал/мин у девушек). Исходя из классификации Международного бюро труда для взрослых, по показателям энерготрат выполнявшиеся школьниками операции могут быть отнесены к работам средней тяжести. По данным литературы, за оптимальную принимается трудовая нагрузка, отвечающая Ч3 максимального рабочего капацитета. Сопоставляя полученные нами данные об энерготратах во время работы на поле с максимальными рабочими нагрузками для 16—17-летних юношей и девушек, мы установили, что старшеклассники работали с повышенной нагрузкой, иногда превышающей 50% максимальной рабочей нагрузки для соответствующего возраста. Это приводило к самовольным перерывам в работе, в связи с чем чистое рабочее время значительно сокращалось. Данные, характеризующие изменения нервно-мышечной системы, свидетельствовали о том, что к концу рабочего дня сила как правой, так и левой руки уменьшались незначительно (у юношей на 4,9—9,1%, у девушек на 16,5—19,1%). Сила позвоночных мышц у юношей уменьшалась в течение рабочего дня, а у девушек — в конце. Изменения статичной мышечной выносливости оказались более выражены у девушек: к концу рабочего дня она снижалась в среднем на 40,4%, у мальчиков — на 30,8%. При сравнительном анализе динамики силовых показателей в процессе трудовой деятельности различных видов самые значительные изменения отмечены при рубке и сборе капусты. При этой операции сила правой руки уменьшается у мальчиков на 22,2%, у девушек — 25,6%, а становая сила соответственно на 13,5 и 19%. Изменения силовых показателей при уборке картофеля были близки к указанным. Статичная мышечная выносливость в этих случаях к концу рабочего ДнЯ у юношей снижалась на 28,4—39,1%, а у девушек на 35,6—36% (рис. 2). При выполнении сельскохозяйственных работ школьники выделяли в среднем 245,84 мкг/ч, 17-О КС, 26,85 нг/мин норадре-налина (НА) и 11,62 нг/мин адреналина (А). По
сравнению с данными литературы (А. А. Вигу; Еи1ег РгапкепЬаеиБег; Ра1каО наши материалы об экскреции свидетельствуют о средней тяжести трудового процесса.
Среднее количество отдельных катехоламинов и 17-0КС, выявленное в дневной динамике, показало снижение его во второй половине рабочего дня (47-ОКС — с 256,06 до 235 мкг/ч, НА — с 29,87 до 23,84 нг/мин, А — с 12,91 до 10,33 нг/мин). Это можно объяснить тем, что основной объем работы подростки выполняли в первую половину дня.
Анализ индивидуальных данных показал что у 11 % (6 из 52) обследованных школьников имелась выраженная реакция на физическую нагрузку (в основном в первую половину рабочего дня). Максимальная экскреция НА, А и 17-ОКС у них достигала соответственно 65 и 38,7 нг/мин и 656,4 мкг/ч, что являлось результатом неблагоприятной адаптации.
Интенсивность реакции симпатико-адреналовой системы и ее динамика в течение рабочего дня свидетельствовали о хорошей приспособляемости школьников к режиму труда в сельском хозяйстве. Исследование теплового состояния подростков в начале, середине и конце рабочего дня показало, что температура тела во время -работы повышалась до 37,5 °С, несмотря на то что подростки трудились в легкой одежде, а часто даже в купальниках. Температура кожи на отдельных участках тела (лбу, груди) возрастала значительно (до 35,8 =С) до наступления потоотделения. Потовыделение было значительным и даже профузным при довольно низкой (16 °С) температуре воздуха. На основании анализа теплового состояния подростков при выполнении различных трудовых операций установлено, что большее напряжение терморегуля-торных механизмов связано с уборкой картофеля и капусты по сравнению с другими видами сельскохозяйственных работ. При температуре воздуха 17—20 °С и облегченной одежде отмечена стабилизация температуры кожи всех исследованных участков на фоне незначительного потоотделения и • теплоощущения около 3 баллов. При более низкой температуре воздуха температура кожи снижалась на всех исследованных участках. При повышении температуры воздуха до 24 °С резко возрастала температура кожи лба и кисти и понижалась температура кожи груди на фоне резкого увеличения потовыделения и дискомфортного теплоощущения. Все это свидетельствовало о напряжении терморегуляции. В условиях дальнейшего повышения температуры воздуха эти процессы усугублялись и при температуре воздуха 27 °С наступало выравнивание температуры кожи дистальных и проксимальных участков тела, что отражало резкое напряжение терморегуляторных процессов.
Выводы. 1. Трудовую деятельность школьников в сельском хозяйстве можно квалифицировать как работу средней тяжести и интенсивную, а по некоторым трудовым операциям — тяжелую. Об этом свидетельствуют изменения гемодинамики и нервно-мышечного аппарата, а также энерготраты.
2. К числу тяжелых трудовых операций относятся рубка капусты и уборка картофеля, вызывающие значительные трудовые изменения функционального состояния организма. Частота пульса во время этих работ достигает 120—140 в минуту. Энерготраты повышаются до 5—6 ккал/мин, а мышечная статистическая выносливость снижается более чем на 1/3 по сравнению с исходным уровнем.
3. Изменение симпатико-адреналовой активности свидетельствует об умеренном напряжении организма подростков в течение рабочего дня при сборе картофеля, прополке клубники и капусты.
4. Несмотря на сравнительно тяжелую и интенсивную работу, школьники не переутомляются, так как чистое рабочее время сокращается за счет самовольных перерывов.
5. При температуре воздуха 24 °С и выше наступает резкое напряжение терморегуляторного аппарата при скорости движения воздуха до 8 м/с.
Литература. Антропова М. В. Основы гигиены
учащихся. М., 1972, с. 93—102. Арнольди И. А., Груева Л. Г. Режим труда и отдыха
работающих подростков. М., 1973, с. 50—61. Белостоцкая Е. М., Глушкова Е. К-, Громбах С. М.
и др. — Гиг. и сан., 1961, № 6, с. 52—57. Богина Т. Л. — Гигиеническое обоснование режима сельскохозяйственного труда учащихся средних классов общеобразовательной школы. Автореф. дис. канд. М., 1970.
Виру А. А. — Теор. и практ. физ. культуры, 1971, № 12, с. 27—29.
Дронов И. С., Головена А. И., Жарова Af. В. и др. — В кн.: Международный симпозиум школьной и университетской гигиены и медицины. 11-й. Сборник аннотаций. М., 1976, с. 76. Кореневская Е. И. Тепловое состояние детей как основа нормирования микроклимата школьных зданий. Автореф. дис. докт. М., 1969. Навроцкий В. К. Гигиена труда. М., 1974. Сазанюк 3. И., Веренкович И. В., Ким А. Г. — В кн.: Социальная среда и здоровье подрастающего поколения. М., 1974, с. 93—98. Хзбэшеску И. М. — В кн.: Современный научно-технический прогресс и задачи гигиены труда подростков. М., 1972, с. 119—121. Euler U. S., Lundberg U. — J. appl. Physiol., 1954.
v. 6, p. 551—555. Frankenhaeuser M. — Brain. Res., 1971, v. 31, p. 241 — 262.
Patkai P. — Acta physiol. scand., 1971, v. 81, p. 35-46-
Поступила 06.04.81
