CC BY
67
УДК 612.017.2
ИССЛЕДОВАНИЕ СОСТОЯНИЯ НАПРЯЖЕННОСТИ ОРГАНИЗМА МЕТАЛЛУРГОВ ПОД ВЛИЯНИЕМ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ НАГРУЗКИ
© Е.В. Малышева, А.В. Гулин
Ключевые слова: экстремальные факторы производственной среды; адаптация; физиологический статус; психический статус; натрий; калий; кортизол; глюкоза.
Установлено, что физические факторы производственной среды (высокие температуры, запыленность, загазованность) и тяжесть трудового процесса при их сочетанном воздействии вызывают различную степень напряжения адаптационных регуляторных систем организма металлургов и формируют соответствующий системный ответ. Изучение динамики изменения показателей функционального, биохимического и психофизиологического статуса рабочих под воздействием выполнения производственных обязанностей позволили выявить три ее типа, отражающих степень адаптации организма к экстремальным факторам производственной среды.
ВВЕДЕНИЕ
Повышение ритма жизни, урбанизация с ее отрицательными экологическими последствиями, коренные социально-экономические и политические преобразования и в этой связи соответствующее нарастание интенсивности и усложнение характера взаимоотношений между людьми значительно повысили нагрузку на жизнеобеспечивающие системы организма [1-4].
Профессиональная деятельность человека в значительной степени связана с воздействием на организм как физической нагрузки, так и нервно-эмоционального напряжения, а в определенных производственных условиях он испытывает воздействие необычных факторов окружающей среды, оказывающих влияние на его общее состояние, самочувствие и работоспособность. Такие факторы окружающей среды относятся к экстремальным факторам - к крайним и жестким условиям среды, неадекватным врожденным и приобретенным свойствам организма [5-8].
Накопленный в настоящее время опыт работы операторов экстремального труда показывает, что их деятельность требует большого умственного, физического и нервно-эмоционального напряжения. В ответ на комплекс внешних воздействий физических раздражений, информационную перегрузку и эмоциональный стресс вполне закономерно ожидать появления физиологических, биохимических, морфологических и психических сдвигов и формирования под контролем центральной нервной системы адаптивного синдрома, способствующего поддержанию достаточного уровня физической активности организма [9-11].
Чрезвычайно важным является системное исследование физиологических функций и деятельности человека в условиях современного производства с целью поиска путей оптимизации орудий, условий и процессов труда. Профессиональная деятельность человека, в зависимости от интенсивных и необычных условий труда, способствует резкому изменению уровня регуляции единого гомеостатического механизма и в конечном итоге срыву адаптации.
Одним из промышленных предприятий, в котором имеют место экстремальные условия труда, является металлургическое производство. Занятые в металлургической промышленности люди сталкиваются со следующими профессиональными факторами повреждающего воздействия: загазованность, запыленность, тяжелая физическая нагрузка, гипертермия, эмоциональное напряжение [12, 13]. Человек в таких условиях испытывает воздействие необычных факторов окружающей среды, оказывающих неблагоприятное влияние на его общее состояние, самочувствие и работоспособность. ККЦ-1 считается горячим цехом. Из-за влияния неблагоприятных условий профессиональной среды для металлургов некоторых специальностей предусмотрен более ранний уход на пенсию (с 50-ти лет). Многие виды работ металлурги выполняют в условиях высокой температуры окружающей среды (установки непрерывной разливки стали (УНРС) и машины непрерывного литья заготовок (МНЛЗ) в конвертерном отделении; а также отделение отделки слябов или склад слябов); в условиях повышенной запыленности (мик-серное отделение, шлаковый двор); повышенной загазованности и задымленности (на отметках +16 м, +26 м и +38 м (котельный участок); а также при продувке, плавке в конвертерах). Почти все необходимые виды работ, выполняемые металлургами, связаны с повышенной физической и эмоциональной нагрузкой, что обусловлено присутствующим фактором риска (конвертерное отделение: отметки +0,0 м, +8 м, +18 м; котельный участок: отметки +16 м, +26 м, +38 м; УНРС: отметка +16 - рабочая площадка). Повышенным физическим нагрузкам рабочие подвергаются из-за недостаточной механизации производственного процесса на некоторых участках; эмоциональным нагрузкам - в ходе работ, связанных с жидким металлом: при сварке может произойти выброс горячего металла; также вероятно возникновение прогаров сталеразливочного ковша, конвертеров, миксера; могут возникнуть брызги горячего металла на УНРС. Фактор риска присутствует также в работе по завалке металлолома и заливке чугуна в конвертер. Все обследуемые рабочие подвергались
комплексному воздействию вышеописанных экстремальных факторов металлургического производства [9, 13].
Ограниченность методов исследования на человеке, необходимость поиска общих закономерностей реакции организма на воздействие вредных производственных факторов в условиях все возрастающего числа антропогенных и психоэмоциональных нагрузок настоятельно требовали от нас постановки и проведения экспериментов в реальных условиях профессиональной деятельности.
Для получения исчерпывающей информации о состоянии организма различных категорий лиц, занятых в сфере производственной деятельности, необходим комплексный подход, опирающийся на современные методы диагностики, особое место в котором отводится биохимическому методу исследования.
Однако применение биохимических методов исследований при оценке функционального состояния лиц, занятых в сфере производства, существенно затруднено из-за невозможности забора крови из вены и пальца. Это диктует необходимость изучения других биологических жидкостей человека и разработки бескровных методов, которые более пригодны в условиях реальной деятельности. Одной из наиболее доступных для исследования является слюна, а ее количественный и качественный состав зависят от влияния на организм различных эндогенных и экзогенных воздействий.
В связи с вышеизложенным представляется актуальным исследование состояния функциональных показателей человека в условиях профессиональной деятельности.
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Направления наших исследований включали изучение резервов организма, точнее, регуляторных способностей, или способности реализации адаптивных возможностей в условиях действия факторов среды и деятельности.
Исследования металлургов проводились в кислородно-конвертерном цехе (ККЦ-1) ОАО «НЛМК». В качестве испытуемых была выбрана бригада рабочих, которая включала в себя следующие специальности: разливщик, сталевар, подручный сталевара, обработчик поверхностных пороков металла, клеймовщик горячего металла на ручном клеймении. Всего в исследовании принял участие 101 металлург.
Условия профессиональной деятельности данной бригады характеризуются сменным режимом работы -скользящий график (4 смены и выходной). Все обследуемые рабочие подвергались комплексному воздействию вышеописанных экстремальных факторов металлургического производства.
Были обследованы мужчины-металлурги в возрасте от 20 до 30 лет со стажем работы 1 месяц до и после рабочей смены.
1. Проведена оценка влияния эмоционального напряжения и физической нагрузки на функциональное состояние по данным исследования показателей сердечно-сосудистой системы. При этом исследовали показатели АСД, АДД, ЧСС.
2. Проведен анализ самооценки своего психофизиологического состояния испытуемыми в условиях
профессиональной деятельности по методике, предложенной В.А. Доскиным. Оперативная самооценка самочувствия активности настроения (опросник САН) производилась путем заполнения испытуемыми бланка многоступенчатой шкалы, содержащей 30 пар определений противоположного значения, отражающих подвижность, скорость и темп протекания функций (активность), силу, состояние здоровья, утомление (самочувствие), характеристики эмоционального состояния (настроение). После соответствующей перекодировки баллы по каждому показателю суммировались, выводилось среднее значение.
3. Исследована динамика биохимических показателей слюны. В слюнном секрете исследовались показатели натрия, калия, кортизола и глюкозы. Забор слюны проводили согласно общепринятой методике.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЯ
В ходе эксперимента выявлены значительные изменения гемодинамических, биохимических и психофизиологических показателей, в соответствии с которыми были определены типы динамики данных показателей, которые соответствовали состоянию малой, умеренной и сильной напряженности. Данные типы отражали картину адекватной адаптации человека к воздействию отрицательных факторов экстремальной деятельности.
Результаты проведенного исследования показали, что условия профессиональной среды влияют на неспецифическую резистентность организма и формируют новые механизмы регуляции биологических функций, что отражается на физической работоспособности, на уровне активности, настроения, самочувствия.
Анализ гемодинамических, биохимических и психофизиологических показателей у металлургов выявил значительные изменения по сравнению с фоновыми значениями, которые носили разнонаправленный количественный характер. Это обстоятельство послужило основанием установить 3 типа их динамики. В соответствии с выявленными типами все металлурги были разделены на 3 группы.
К первой группе было отнесено 15 % металлургов, для которых был характерен I тип динамики количественных показателей.
Во вторую группу вошло 50 % металлургов, для которых был характерен II тип динамики изучаемых показателей.
15%
□ 1 П2 П3
Рис. 1. Процентное соотношение 3 типов динамики гемоди-намических, биохимических и психофизиологических показателей металлургов
МЕТАЛЛУРГИ I ТИП
а с т р о о X о
4 1- о о X со 5 1-<
Самочувстви|
|Глюкоза
1 |Кортизол
|Калий
Натрий
^^Пульс
ІДЛД
ІСДД
Рис. 2. Характеристика изучаемых показателей I типа динамики
Рис. 3. Характеристика изучаемых показателей II типа динамики
Третью группу обследуемых составило 35 % металлургов с III типом динамики биохимических показателей слюны (рис. 1).
Анализ функционального состояния сердечнососудистой системы после рабочей смены у лиц с I типом динамики выявил повышение систолического давления на 7,2 %; повышение диастолического давления на 11,1 %; увеличение пульсового давления на 15,9 %. Данные показатели соответствовали аналогичным показателям физиологической нормы и оставались в пределах фоновых значений.
В результате эксперимента отмечались незначительные изменения содержания всех исследуемых биохимических компонентов слюны, которые оставались на уровне фоновых показателей и соответствовали физиологической норме. Концентрация натрия понижалась на 16,6 % по сравнению со значением, полученным перед началом рабочей смены, концентрация калия повышалась на 3,5 %. Содержание глюкозы и кортизола также повышалось соответственно на 21 и 28,5 %.
Исследование психофизиологического состояния организма в данной группе испытуемых показало, что самочувствие и активность у металлургов с I типом динамики после рабочей смены снижались на 9,5 и 3,1 % соответственно; показатель настроения повышался на 8,7 %. Психофизиологические параметры соответствовали уровню контрольной группы и нормативным физиологическим критериям (рис. 2).
При оценке функционального состояния сердечнососудистой системы в группе металлургов со II типом динамики изучаемых показателей были отмечены изменения, которые превышали фоновые показатели и показатели физиологической нормы. Систолическое давление увеличилось на 13,7 %; диастолическое - на 22,7 %; пульсовое - на 21,0 %.
В сравнении с количественным составом слюны, полученным до рабочей смены, наблюдались разнонаправленные изменения содержания электролитов и значительное повышение концентрации глюкозы и кортизола, значения которых отличались от фоновых и выходили за рамки физиологической нормы. Так, концентрация натрия повышалась на 55,1 %, концентрация калия снижалась на 44,7 %, а концентрация глюкозы и кортизола повышалась на 66,4 %.
Психофизиологическое состояние данной группы металлургов после рабочей смены характеризовалось значительными изменениями в субъективной оценке функционирования организма. Показатели самочувствия и активности и настроения снижались соответственно на 25,3, 34,9 и 35 %, были значительно ниже фоновых и физиологических параметров нормы (рис. 3).
Изучение состояния сердечно-сосудистой системы металлургов с III типом динамики после рабочей смены показало статистически достоверное их возрастание по сравнению с данными, полученными до начала рабочей смены, было значительно выше фоновых показателей и выходило за пределы физиологической нормы. Состояние сердечно-сосудистой системы металлургов с III типом динамики показателей характеризовалось следующими изменениями: систолическое давление возрастало на 18,7 %; диастолическое - на 25,4 %; частота сердечных сокращений увеличивалась на 23,5 %.
В сравнении с показателями, полученными до начала рабочей смены металлургов, наблюдались резкие изменения всех изучаемых биохимических показателей, которые отличались от фоновых и выходили за рамки установленных границ нормы. Концентрация натрия повышалась на 45,7 %; концентрация калия снижалась на 41,37 %; а концентрация глюкозы увеличилась в 3,5 раз (71,4 %), кортизола - на 70,5 %.
Анализ психофизиологических показателей в группе металлургов с III типом динамики показал значительное ухудшение самочувствия, активности и настроения после рабочей смены. Изучение показателей самочувствия, активности и настроения показало ста-
МЕТАЛЛУІ Настроение| Активность] Самочувстви] 5ГИ III ТИП
ІГлюкоза
|К°ртиз°л
Калий |
ІНатрий ІПульс ПДАД ісАд
Рис. 4. Характеристика изучаемых показателей III типа динамики
тистическое их снижение, соответственно на 48,3; 52,3 и 60 % (рис. 4).
ВЫВОДЫ
Установлена разнонаправленность изменений физиологических, биохимических и психофизиологических показателей, характерная для трех типов динамики. Первый тип динамики (15 % металлургов) входит в рамки адаптационного синдрома, начальной его фазы, когда наблюдается увеличение выброса адаптивных гормонов, и отражает состояние малой напряженности организма. Данные эксперимента свидетельствуют о высоком уровне профессионального здоровья металлургов, относящихся к этому типу динамики. Второй тип динамики (50 % металлургов) соответствует состоянию умеренной напряженности организма и сопряжен со значительными изменениями в функциональных показателях. Проявление этого типа динамики связано с диссоциацией гормонального выброса, когда продукция кортикостероидов сопровождается снижением симпатико-адреналовой активности. Третий тип динамики (35 % металлургов) характеризуется состоянием сильной напряженности и выраженными дизадап-тационными изменениями, при которых не может быть обеспечен оптимальный режим функционирования организма.
Метод комплексного обследования организма человека, используемый при проведении эксперимента и являющийся неинвазивным, информативным и нетрудоемким, может быть рекомендован к широкому применению в реальных условиях современного производства.
ЛИТЕРАТУРА
1. Агаджанян Н.А., Быков А.Т., Коновалова Г.М. Адаптация, экология и восстановление здоровья. Москва; Краснодар, 2003. 260 с.
2. Богданов Ю.М. Физиологические исследования экспериментального режима труда и отдыха для строителей магистральных трубопроводов // Гигиена труда и профессиональные заболевания. 1982. № 11. С. 12-16.
3. Карнаух Н.Г., Костенко Т.П., Левина Е.В., Билык Л.И. Изменения в функциональном состоянии организма рабочих горячих цехов // Гигиена и санитария. 1993. № 3. С. 32-34.
4. Косарев В.В., Аршин В.В., Макридин Д.К., Бараев И.А., Игумено-ва Ю.А. Состояние здоровья работающих в металлургическом производстве // Гигиена и санитария. 1998. № 1. С. 39-41.
5. Абдуазимова Л.А., Зуфаров С.А., Ибрагимов У.К Влияние неблагоприятных факторов медеплавильного производства на состав и свойства ротовой жидкости // Стоматология. 2001. № 4. С. 17-20.
6. Айдаралиев А.А. Функциональные особенности организма горнорабочих при вахтовой организации труда в условиях среднегорья Киргизии // Медико-биологические проблемы экспедиционновахтовой организации труда. Тюмень, 1980. С. 6.
7. Коваленко А. Ф., Полонский И.М. Эмоциональный стресс при работе в экстремальных условиях. М.: Медицина, 1954. 114 с.
8. Серков И.Л., Серкова Н.А., Черноусов А.Д., Кулаков А.В. Влияние длительности воздействия неблагоприятных экологических факторов на состояние иммунного статуса работников коксохимического производства // Иммунология. 1999. № 4. С. 59-62.
9. Зиньковский ММ. Безопасность производственных процессов в черной металлургии. М.: Металлургия, 1979. 166 с.
10. Петров Г.А. Влияние образа жизни операторов металлургического производства на состояние их здоровья // Гигиена и санитария. 1999. № 5. С. 29-31.
11. Спиричев В.Б. Витаминная обеспеченность и показатели иммунитета у рабочих металлургического производства Заполярья // Вопросы питания. 1991. № 4. С. 13-16.
12. Амангельдин С.К, Кобер В.О., Кабаев Ш.К Гигиеническая эффективность мероприятий по оздоровлению условий труда на агломерационных фабриках черной металлургии // Гигиена и санитария. 1991. № 8. С. 24-27.
13. Гетьман П.И. Безопасность труда сталевара и подручного сталевара конвертерного цеха. М.: Металлургия, 1982. 48 с.
Поступила в редакцию 31 мая 2011 г.
Malysheva E.V., Gulin A.V. RESEARCH OF CONDITION OF INTENSITY OF ORGANISM OF METALLURGISTS UNDER THE INFLUENCE OF PROFESSIONAL LOADING
It is established that physical factors of the industrial environment (high temperatures, a dust content, a gassed condition) and weight of labor process at them combined influence cause various degree of pressure adaptable systems of an organism of metallurgists and form the corresponding system answer. Under the influence of performance of industrial duties three its types, reflecting degree of adaptation of an organism to extreme factors of the industrial environment have allowed to reveal studying of dynamics of change of indicators of the functional, biochemical and psycho physiological status of workers.
Key words: extreme factors of industrial environment; adaptation; physiological status; mental status; sodium; potassium; cortisol; glucose.
