CC BY
4
УДК 612.766.1.014.49(23)
Канд. мед. наук Б. Мамбеталиев
НЕКОТОРЫЕ ПОКАЗАТЕЛИ РАБОТОСПОСОБНОСТИ У ГОРНОРАБОЧИХ НА РАЗЛИЧНЫХ ВЫСОТАХ
Киргизский медицинский институт, г. Фрунзе
Изучение физической работоспособности человека в условиях различного климата представляет важную народнохозяйственную проблему. Особенный интерес вызывает возможность трудовой деятельности на высокогорье Тянь-Шаня, поскольку там на разных высотах трудится большая армия горнорабочих с неодинаковыми по тяжести физическими нагрузками и на организм в процессе труда могут оказывать влияние не только горноклиматические, но и другие факторы (характер труда, степень мышечного напряжения, производственная среда и др.).
В настоящее время в качестве критерия состояния физической работоспособности принято максимальное потребление кислорода (У02 макс.), которое не изменяется с дальнейшим увеличением интенсивности совершаемой работы (Аврале! и НуИпигщ). По современным представлениям, оно служит показателем максимально возможного для данного субъекта потребления кислорода, а энергозатраты в момент достижения У02макс. свидетельствуют о максимальном объеме энергии, который может быть мобилизован за счет способа энергообразования и, следовательно, является мерой максимальной аэробной работоспособности данного лица. Методические материалы, опубликованные в Международной биологической программе в 1962—1969 гг., содержат указания по использованию У02макс. как основной меры уровня выносливости человека по отношению к климатическому стрессу. Установлено также, что представители профессиональных групп, занимающихся физическим трудом с различной степенью напряжения, существенно отличаются друг от друга по способности использования резерва своих аэробных возможностей, измеряемых величиной У02макс. в процессе повседневной производственной деятельности (И. И. Лн-хницкая, 1972).
Целью данной работы являлось изучение состояния физической работоспособности и функциональной характеристики физического напряжения у горнорабочих в условиях низкогорья (860 м над уровнем моря) и высокогорья (2800 м над уровнем моря) Тянь-Шань. В основу положено определение зависимости между состоянием аэробной работоспособности и климатическим фактором высокогорья в соответствии с уровнем напряжения функций в условиях конкретной производственной среды.
При сравнении метеорологической характеристики двух уровней расположения рудников открытой разработки выявлены различия, связанные с особенностями климата на каждом уровне. Колебания температуры воздуха в условиях низкогорного рудника в летний период составляли от 16,4 до 40,4°С при низкой относительной влажности (34—49%) и колебаниях атмосферного давления в пределах 687—695 мм рт. ст. В то же время в условиях высокогорного рудника летом температура колебалась от 6,1 до 30,1°С при относительной влажности воздуха 36—58% и колебаниях атмосферного давления от 564 до 584 мм рт. ст. Наоборот, изменения температуры в зимний и переходный периоды на рабочих местах ннзкогор-ного рудника находились в диапазонах от +8,5 до —16,2СС, а в условиях высокогорного рудника — от —7,0 до —22,0°С в сочетании со значительной скоростью движения воздуха.
Санитарно-гигиеническое исследование на рабочих местах лиц основных профессий показало, что при различных технологических операциях запыленность воздуха иногда превышает допустимую и достигает 15— 20 мг/м3. Неблагоприятными факторами производственной среды являются
2*
35
Таблица I
М акснмальнос потребление кислорода у горнорабочих, выполняющих труд с разной степенью / физического напряжения в условиях низкогорья и высокогорья Тянь-Шаня
Группа работающих
Показатель с разной степенью физического напряжения в условиях со средним физическим напряжением в условиях со значительным физическим напряжением в условиях
низкогорья (44) высокогорья (43) низкогорья (24) высокогорья (26) низкогорья (20) высокогорья (17)
VO, макс, л/мин VO, макс, мл/кг в 1 мнн 2,81±0,08 39.6± 1,40 2,50±0,09 37,6±1,30 2.68±0.10 36.8 ± 1,82 2,47±0,08 37,6± 1,39 3,00±0.11 43.0±2.02 2,54±0,18' 37.6±2,54
также шум и вибрация, возникающие при работе двигателей, компрессоров и др.
В июле — августе 1971—1973 гг. мы изучали общую аэробную работоспособность и степень напряжения функций в момент производственной деятельности у 87 здоровых мужчин в возрасте от 27 до 50 лет, адаптированных к своему труду (средний стаж работы 8—10 лет), из которых 44 проживали в условиях низкогорья, а 43 — в условиях высокогорья Тянь-Шаня. Максимальную аэробную работоспособность определяли по методическим указаниям (Международная биологическая программа) с помощью велоэргометра шведской фирмы «Элема» при нагрузках 300, 600, 900, 1200, 1500, 1800 кг/м и частоте вращения педалей 60 в минуту (Astrand и Ryh-ming; Windham и соавт.). Функциональную характеристику физического напряжения в производственных условиях изучали у этих же контингентов по комплексной методике, разработанной И. И. Лихницкой и соавт. (1962, 1967, 1969, 1970, 1972, 1973), позволяющей в соответствии с современными требованиями объективно оценить состояние функции вегетативных систем человека (энергетический обмен системы дыхания и кровообращения) в процессе работы с физическим напряжением. Каждого рабочего исследовали в покое и во время трудовой операции. Полученные в момент операции данные вычисляли в процентах к исходному дорабочему уровню, что позволяло судить более точно о характере изменений, происходящих в вегетативных системах под влиянием производственной деятельности. Достоверность различий полученных показателей у лиц, работающих и проживающих на сравниваемых высотах, подтверждалась критерием t Стьюдента.
Исследовано 50 человек, выполнявших работу со средним физическим напряжением, т. е. эквивалентную 43 Вт, и 37 человек, занимавшихся трудом со значительным физическим напряжением, эквивалентным в среднем 93 Вт \
Анализ данных, полученных у представителей этих групп в результате определения аэробной работоспособности (табл. 1), показал, что V02 макс, у горнорабочих низкогорья в среднем равно 2,8 л/мин. При сопоставлении с данными отечественной и зарубежной литературы этот показатель ниже, чем средние величины для жителей Севера средней полосы (И. И. Лихниц-кая, 1972). При расчете полученных данных VOa макс, на 1 кг веса установлены более низкие величины (39,6 мл/мин), чем опубликованные для жителей средней полосы. У рабочих высокогорья Тянь-Шаня выявлено еще более сниженное V02 макс., в среднем равное 2,5 л/мин, или при расчете на 1 кг веса — в среднем 37,6 мл/мин. При изучении материала по группам установлено достоверное различие V02 макс, между рабочими, профессио-
1 Расчет мощности мышечного усилия в ваттах рекомендован рядом авторов (Felder; И. И. Лихницкая, 1962; Е. И. Чудновская; В. В. Розенблат; Ю. Г. Соломина) для использования при оценке степени физического напряжения в процессе производственной деятельности. Расчет позволяет оценить не только общее количество энергии, затраченное на производственную деятельность, но и скорость расхода энергии во времени, т. е. мощность рабочего усилия, и сравнить ее с мощностью лабораторных мышечных нагрузок, предъявляемых с помощью велоэргометра.
т
Таблица 2
Сравнительная характеристика показателей энергообмена, системы дыхания и кровообращения у горнорабочих, проживающих в условиях иизкогорья (I), высокогорья (II)
и выполняющих труд со средним физическим напряжением
ЭНЕРГООБМЕН
0„ л/мин СО,. л/мин Дыхательный коэффициент Энергообмен, кк«л/мин
покой работа покой работа покой работа покой работа
I 0, 267 ±0,01 0,730 ±0,01 0,227 ±0,01 0.641 ±0.01 0,86 ± 0,01 0,88 ±0.01 1,29±0,06 3,58± 0,06
283 ± 11 290± 10 102 ± 1 287 ± 11
II 0,291 ±0.01 0,714 ± 0.01 0,243 ±0,01 0,6б9± 0,01 0.84 ±0,02 0,92 ± 0,01 1 ,41 ±0.04 3,51± 0.06
259± 8 284 ±9 1 14±2 262 ± 8
1-11 1.6 0,9 0.7 1.5 1.3 1.5 0,9 2,9 4.8 0,2 0,9 1.8
СИСТЕМА КРОВООБРАЩЕНИЯ
МОК. л МСК. кгм/мин СДД, мм рт. ст. ПС, дин/сы» п 1 с ЧП в минуту УО, мл эк. лмок/100
покой работа покой работа покой работа покой работа покой работа покой работа покой работа
4 ,3 ± 0,1 6.0±0.1 7,39± 0,1 10,90± 0,1 92±0,1 99± 0,3 1714 ±27 1330 ±62 72 ± 1.3 98 ±0.7 61,0± 14 61,0 ± 0.4 1,69±0,1 0,82 ± 0.1
138 + 2 148±2 10 7 ± 1 78 ± 1 1 37 ± 2 100 ±2 51 ± 2
II 3,9±0,1 5,5 ± 0,1 6,78 ± 0,2 10 • 38 ± 0. 2 94 ±0,6 102 + 0.2 1939 ± 54 1494± 26 73± 1.0 92± 1 .3 54,4 ± 11 59,8± 11 1,39±0,1 0.78 ±0.1
145± 5 156± 2 112+1 8 1 ± 3 131 ± 2 114 ± 3 59± 2
1-Й 10,0 3.6 3.6 2.4 3.2 7.3 3.8 6.2 0.6 3.6 3.7 1.0 3.3 2.0
СИСТЕМА ДЫХАНИЯ
МОД. л/мин МСВ, кгм/мин ОД ыл ЧД в минуту АВ, л/мин дэ- лмод/100нл
покой работа покой работа покой работа покой работа покой работа покой работа
I II 1-Н 9, 2± 0,3 10, 9± 0,2 8,5 19,7± 0,3 0.31 ±0,1 0,38 ± 0,1 5,0 0.73 ± 0, 1 517 ± 10 635+ 10 8.4 960 ± 20 17 , 8± 0,3 17,0 + 0.4 1.6 20.6 ±0.3 6, 5± 0.3 8,3± 0,2 5.3 1 4,4 ± 0,3 3,5± 0,1 3, 8± 0,1 2,7 2, 7± 0,1
220±7 21,7 ± 0,4 247 ± 11 0,92± 0,1 189 ±6 1026 ± 20 117 ± 1 21,0 ± 0,4 232 ± 11 16,2 ± 0,3 79 ± 2 3.0±0, 1
207 ± 5 4, 1 5.1 251 ± 9 5.3 0,6 168 ± 4 2.4 3,0 129 ± 2 0.9 5,0 204 ± 6 4.1 2,3 83 ±2 3.7 1.5
Примечание. Числитель —абсолютные величины; знаменатель —процент от исходного уровня.
нальный труд которых связан со значительным физическим напряжением. При этом более низкий показатель оказался у рабочих высокогорья. Обращает также на себя внимание, что лица, которые трудятся со значительным физическим напряжением на этих высотах, имели сравнительно более высокую аэробную работоспособность, чем рабочие, совершающие операции со средней степенью физического напряжения.
Далее мы сравнивали у жителей двух высот данные энергообмена, функционального состояния системы кровообращения и дыхания как в покое, так и при осуществлении ими производственной операции со средним физическим напряжением (табл. 2).
Показатели энергообмена в состоянии относительного покоя проявляли лишь ничтожно выраженную тенденцию к росту по мере увеличения высоты. Однако в момент выполнения производственной операции энергозатраты оказались одинаковыми на сравниваемых высотах (в среднем около 3,5 ккал/мин), что соответствовало труду со средней степенью физического напряжения по СН 245-71.
В противоположность энергозатратам высота местности оказывала определенное влияние на состояние кислородтранспортирующих систем (системы кровообращения и дыхания) организма рабочих.
Уже в покое у лиц, ежедневно занимающихся трудом со средней степенью физического напряжения, наблюдалось с увеличением высоты статистически достоверное уменьшение минутного объема крови (МОК; различие между представителями низкогорья и высокогорья /=10,0). Снижение интенсивности кровообращения в покое было обусловлено не изменением частоты пульса (ЧП), а сокращением ударного объема (УО); последний падал с 61,0 мл в условиях низкогорья до 54,4 мл в условиях высокогорья. Падению интенсивности кровообращения сопутствовал рост периферического сопротивления (ПС) в покое. Умеренно сниженная реакция кровообращения сопровождалась выраженной реакцией среднего динамического давления (СДД), которое отличалось от такового у жителей предгорья более высоким уровнем. Это не препятствовало, однако, небольшому, но статистически достоверному снижению механической стоимости кровообращения (МСК) с возрастанием высоты. Показатель эффективности кровообращения — эквивалент кровотока (ЭК) отражает тенденцию к росту газообменной эффективности уже в покое, он был значительно меньше у рабочих высокогорья.
Производственная деятельность вызывала увеличение интенсивности кровообращения как у рабочих, проживающих в условиях низкогорья, так и высокогорья. Однако степень мобилизации кровообращения в момент работы у них статистически достоверно различалась. В условиях высокогорья наблюдалась более энергичная мобилизация кровообращения в момент работы, связанная преимущественно с ростом УО, увеличением которого компенсировалась неспособность к учащению ЦП на высоте и с повышением эффективности кровообращения при производственной нагрузке. СДД во время работы у высокогорцев был также сравнительно выше по сравнению с жителями низкогорья как по абсолютным величинам, так и относительно исходного уровня. МСК в момент работы у горнорабочих высокогорья статистически достоверно возрастала при выражении в килограммометрах в минуту. Таким образом, увеличение высоты обусловливало рост механической стоимости гемодинамической реакции. Об этом же свидетельствовало менее выраженное снижение ПС в момент производственной работы у рабочих, проживающих на большой высоте.
Аналогичные данные получены нами при изучении вентиляционной реакции на производственную деятельность. Уже в состоянии относительного покоя минутный объем дыхания (МОД) у представителей групп, проживающих в условиях высокогорья, был достоверно увеличен (/1_„=8,5). Его повышение было связано со значительным углублением объема дыхания (ОД) без существенного увеличения частоты дыхания (ЧД). Увеличение
вентиляции в покое вело у представителей высокогорья к росту механической стоимости вентиляции (МСВ). В то же время по показателям дыхательного эквивалента (ДЭ) газообменная эффективность вентиляции в покое у рабочих высокогорья была незначительно, но статистически достоверно снижена (/1_,,=2,7).
В процессе труда МОД возрастал у рабочих высокогорья в среднем больше, чем у рабочих низкогорья, как по абсолютным показателям, так
и относительно уровня покоя ^ <!_„ = jUj j . Глубина и частота дыхания
во время работы были также достоверно выше у рабочих высокогорья.
У рассматриваемых групп рабочих, проживающих на различной высоте, труд аналогичной мощности сопровождался существенным увеличением МСВ, однако у представителей высокогорья оно было значительней, чем у представителей низкогорья. Для рабочих высокогорья характерны сравнительно высокий уровень альвеолярной вентиляции (АВ) в условиях относительного покоя и гипердинамический сдвиг в процессе труда.
Таким образом, установлено, что горноклиматические условия оказывают некоторое влияние на уровень аэробной работоспособности у горнорабочих исследованных групп. Это влияние находит свое выражение в умеренном снижении V02 макс, у лиц, проживающих в условиях высокогорья Тянь-Шаня. Изучение функциональной характеристики физического напряжения у жителей разных высот Тянь-Шаня непосредственно в условиях производственной среды показало, что при аналогичной по энергетической характеристике трудовой деятельности рабочие высокогорья отличаются более значительным напряжением кислородтранспортирующих систем в состоянии относительного покоя и особенно в момент производственной операции, что влечет за собой повышение механической стоимости вегетативных сдвигов по сравнению с показателями у представителей низкогорья. Эти особенности должны учитываться при разработке режимов труда и отдыха представителей индустриальных профессий, проживающих в условиях высокогорья.
ЛИТЕРАТУРА. Лихн и цкая И. И. Оценка состояния функциональных систем при определении трудоспособности. Л., 1962. — Она же. Методика определения степени физического напряжения при производственной деятельности и возможность ее использования в мероприятиях по научной организации труда. Л., 1973, с. 2—19. — Лих-н и ц к а я И. И., Гриценко В. В. — В кн.: Физиология труда. М., 1967, с. 190— 191. — Л и х н и ц к а я И. И., Ч у д н о в с к а я Е. И., Б о м а ш Я- Ф- и др. Пути оценки степени физического напряжения, возникающего в процессе трудовой деятельности. Л., 1967. —Лихницкая И. И., Чудновская Е. И., Шкулов В. Л. и др. — Критерии адаптационной способности к физическим напряжениям при коронарной патологии. (Инфор.м. письмо). Л., 1970. — Лихницкая И. И., Шкулов В. Л., Гриценко В. В. и др. Критерии адаптационной способности к физическим напряжениям при хронической легочной патологии. (Информ. письмо). Л., 1972. — Лихницкая И. И., Чудновская Е. И., Б о м а ш Я. Ф- и др. — В кн.: Адаптация человека. Л., 1972, с. 209—219. — Санитарные нормы проектирования промпредприятий. М.. 1971. — Функции организма в процессе труда. Под ред. В. В. Розенблата, Ю. Г. Солонина. М., 1975. — Чудновская Е. И. Опыт использования показателей энергообмена в оценке физического напряжения при трудовой деятельности. Автореф. дис. канд. Л., 1970. — Шкулов В. Л., Белоцерковская Л. И., Л и х н и ц к а я И. И. и др. Комплекс физиологических показателей, рекомендуемый при проведении исследований на производстве у рабочих горнорудной промышленности. Караганда, 1969.—Ast-г а п d Р. О., R у h m i n g' I. — «J. appl. Physiol.», 1954, v. 7, р. 218. — FelderO. — «Klin. Wschr.», 1959, Bd 37, S. 16. — W y n d h a m С. H. et a. — In: Human Adaptabi-lity and its Merhodology. Tokyo, 1966, p. 170.
Поступила 12/11 1976 г.
CERTAIN INDICES OF THE WORKING CAPACITY OF MINERS LIVING AT DIFFERENT ALTITUDES
B. Mambetaliev
The author studied the general working capacity índices and functional features of phy-sical strain in miners, performing work of different intensity under conditions of a low alti-
tude (44 persons) and a high one (43 persons). A comparatively lower oxygen consumption rate was noted in inhabitants of high mountainous regions. Investigation data on the functional features of the strain, due to the work performed, showed that in working activity of similar intensity, the inhabitants of high mountainous regions of Tien Shan demonstrated a more considerable strain in the mechanism of the blood circulation and respiration system than the workers living in low mountainous regions. These differences are apparently attributed to specific mountainous and climatic conditions prevailing at the investigated altitude.
УДК 612.766.1 + 613.в]:66
Г. И. Румянцев, Т. А. Козлова, Е. П. Вишневская, И. К■ Атякина, Л. С. Митина, А. В. Рельсов
НЕКОТОРЫЕ ФИЗИОЛОГО-ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ПОКАЗАТЕЛИ У РАБОЧИХ, ЗАНЯТЫХ В АВТОМАТИЗИРОВАННОМ ХИМИЧЕСКОМ ПРОИЗВОДСТВЕ
I Московский медицинский институт им. И. М. Сеченова
В данном сообщении приводятся результаты физиолого-гигненических исследований, проведенных у аппаратчиков и операторов химического производства, работающих в цехе сложных удобрений Новомосковского химического комбината. Цех оснащен современной аппаратурой, процесс управления производством осуществляется с центрального пульта (ЦПУ).
Основные рабочие профессии цеха сложных удобрений — операторы ЦПУ и аппаратчики. Большую часть времени операторы проводят за пультом, получая информацию визуально с 461 светового сигнала технологической схемы и по телефону со всех рабочих мест аппаратчиков. Оператору приходится постоянно решать технологические задачи- в условиях строго регламентированного времени. Аппаратчики наблюдают за ходом технологического процесса, обеспечивают постоянный контроль за работой оборудования, выполняемой порой при выраженном дефиците времени, устраняя возможные нарушения ритма процесса. Эти рабочие операции выполняются в условиях комбинированного действия физико-химических факторов производственной среды, к которым относятся фтористый водород, окислы азота, пары серной кислоты, аммиак, окись углерода, а также пыль апатитового концентрата, хлористого калия, нитрофоски; на ряде участков имеются повышенные уровни шума и вибрации.
Физиолого-гигиенические исследования проводили в динамике рабочей смены у 98 рабочих. Полученные результаты подвергали статистической обработке, используя непараметрический метод математической статистики (критерий Вилкоксона).
Для оценки мышечной активности с помощью шагомера определяли величину двигательной нагрузки. Наши исследования показали, что при обычном режиме работы для рабочих основных профессиональных групп (кроме аппаратчиков ЦПУ) характерна повышенная двигательная нагрузка. Так, за рабочую смену при безаварийной работе оборудования рабочие,
Показатели двигательной нагрузки у рабочих передвигаясь ПО горизонтали и цеха вертикали (часто в вынужденном
положении), проходят 3150—7000 м. Различные неполадки в работе оборудования увеличивают двигательную нагрузку до 9000 м. Наиболее выраженная нагрузка у начальников смены и аппаратчиков некоторых отделений (см.таблицу).
Исследование максимального мышечного усилия, проводимое с помощью электродинамометра, показало статистически достоверное снижение данного показателя у
Профессия Отделение Общее расстояние, пройденное за рабочую смену, м
Старшин аппа- Реакторное 6610—6800
ратчик
Старший аппа- Сушильное 6100
ратчик Б ГС 3150—7325
Аппаратчик 7500—9000
Начальник
смены
Оператор ЦПУ 225—385
