CC BY
128
▲1
5щ
УДК 613.62:616.45-001.1/3
ОЦЕНКА СТРЕССА В УСЛОВИЯХ ПРОФЕССИОНАЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ У ИНЖЕНЕРОВ ПРИ РАБОТЕ С ВИДЕОДИСПЛЕЙНЫМИ ТЕРМИНАЛАМИ
М.М. Некрасова,
ГБОУ ВПО «Нижегородская государственная медицинская академия»
Некрасова Марина Михайловна - e-mail: [email protected]
По результатам персонифицированного мониторинга с помошью телеметрии сердечного ритма, компьютерной кампи- и латерометрии в группе инженеров-проектировщиков установлено, что интенсивная и продолжительная работа за видеодисплейными терминалами может приводить к негативным изменениям психофизиологического состояния в течение рабочей смены. Был зарегистрирован высокий уровень стресса в данной профессиональной группе. В качестве объективных показателей функциональных изменений отмечены снижение мощности спектра вариабельности сердечного ритма, повышенные пороги цветоразличения в синем базовом оттенке, снижение межполушарной асимметрии.
Ключевые слова: профессиональный стресс, работа с видеодисплейными терминалами,
телеметрия кардиоритма, функциональная диагностика.
According to results of design engineer personal monitoring with the use of heart rhythm telemetry, computer campimetry/laterometry, author has found intensive and long-term work at visual display terminals may lead to negative changes in psychophysiologic status during working shift. High level of stress in this occupational group has been recorded. Decrease of power of heart rate variability spectrum, higher chromatic threshold in blue basic tinge, decrease of interhemispheric skewness have been noted as objective parameters.
Key words: occupational stress, visual display terminal work, heart rhythm telemetry,
functional diagnostics.
Введение
Актуальным направлением медицины труда является исследование проблемы производственного стресса, возникающего при выполнении многих видов профессиональной деятельности [1, 2, 3]. Стресс - это неспецифическая защитная реакция организма на экстремальное воздействие [4]. При этом индивидуальные различия функциональных показателей состояния систем организма минимизируются, наблюдаются их однонаправленные изменения, что позволяет диагностировать развитие данного состояния в неблагоприятных условиях [5].
Одним из направлений профилактики отрицательных последствий развития профессионального стресса является разработка критериев для выявления отклонений в организме, предшествующих развитию патологических процессов [5, 6]. Решение заключается, с одной стороны, в совершенствовании методов мониторинга функционального состояния (ФС) работников с использованием современных информационных технологий, с другой - в создании экспертной системы оценок текущих изменений с целью снижения риска развития нарушений здоровья.
Цель исследования: оценить уровень стресса и его влияние на изменение психофизиологического состояния инженеров-проектировщиков при интенсивной работе за компьютером в течение рабочей смены.
Материал и методы
В исследовании принимали участие инженеры-проектировщики, давшие информированное добровольное письменное согласие (20 мужчин, 11 женщин, возраст -31,2±8,8 лет, стаж -5,4±4,2 года).
В качестве объективных показателей стресса были использованы спектральные показатели вариабельности сердечного ритма (ВСР), а также величины дифференци-
альных порогов цветоразличения и порогов латерализа-ции, полученные с помощью компьютерных методов латерометрии (ЛМ) и кампиметрии (КМ) [7, 8, 9]. Для количественной оценки первичных когнитивных функций регистрировали следующие показатели: при проведении КМ -функцию цветоразличения (ФЦР) по значениям дифференциальных порогов в трех базовых оттенках (красном -R; зеленом - G; синем - B); при проведении ЛМ - время начала движения сигнала «влево» и «вправо» (dtminL, dtminR), остановки в крайнем латеральном положении (dtmaxL, dtmaxR), «расщепления» сигнала (dtrashL, dtrashR). Сопоставляя симметричные пороги для одних и тех же моментов латерализации звукового образа, вычисляли коэффициенты функциональной межполушарной асимметрии (ФМПА) [9]:
1. Asmin = (dtminR - dtminL)/( dtminR + dtminL);
2. Asmax = (dtmaxR - dtmaxL)/ (dtmaxR + dtmaxL);
3. Asrash = (dtrashR - dtrashL)/ (dtrashR + dtrashL).
Измерения проводились 3 раза в течение рабочего дня:
в начале (с 8:00 до 8:30), в обеденный перерыв (с 11:00 до 11:45), в конце рабочей смены (с 16:30 до 17:00).
Непрерывная регистрация сердечного ритма проводилась в режиме телеметрии в процессе работы (с 8:00 до 17:00). Для непрерывных телеметрических измерений сердечного ритма в условиях профессиональной деятельности использовался разработанный комплекс, состоящий из беспроводного датчика ЭКГ (HxM, Zephyr Technology) и смартфона со специализированным программным обеспечением. В ходе мониторинга регистрировали динамику спектральных показателей ВСР: общую мощность спектра -TP (мс2), мощность спектра в области низких частот -LF (мс2), мощность спектра в области высоких частот -HF (мс2), соотношение мощностей спектра в области низких
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
и высоких частот (индекс вегетативного баланса) - LF/HF. Фиксировали стресс-реакции, периоды, связанные с одновременным возрастанием индекса LF/HF и снижением показателя ТР [10, 11]. Для оценки индекса стрессовой нагрузки (ИСН) рассчитывали отношение продолжительности всех стрессовых реакций ко времени записи.
Статистическая обработка данных осуществлялась с использованием программного пакета Statistica 6.0.
Результаты и их обсуждение
При проведении гигиенической оценки условий труда инженеров было определено, что ведущим стресс-фактором при работе на ПЭВМ является высокий уровень напряженности труда [12]. К значимым факторам напряженности отнесены интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные нагрузки, степень монотонности, режим работы. При анкетном опросе работники также указывали на неблагоприятное влияние зрительного и физического напряжения, обусловленное работой «сидя». По уровню электромагнитного излучения 28,5% рабочих мест не соответствовали санитарным требованиям [12].
На возможность возникновения стрессового состояния при интенсивной и длительной работе за компьютером указывают многие исследователи [13, 14, 15]. У профессиональных пользователей видеодисплейными терминалами высока вероятность развития психовегетативных расстройств, частота которых достоверно возрастает с увеличением стажа работы [13].
По результатам проведенной телеметрии сердечного ритма в течение смены был зафиксирован высокий уровень стресса при напряженности труда, соответствующий классу условий труда «вредный» первой и второй степени.
Был рассчитан ИСН за всю рабочую смену (результирующая нагрузка), за первую половину смены (ИСН1) и за вторую (ИСН2). С помощью кластерного анализа удалось определить динамику изменения стрессовой нагрузки в течение смены (рис. 1). Несмотря на полученные достоверные отличия между ИСН1 ^=75,4, р=0,00001) и ИСН2 ^=6,3, р=0,018), результирующая нагрузка за смену в кластерах достоверно не отличалась.
Технология КМ позволяет определять уровень эмоционального напряжения по шкале эмоциональное истощение - оптимальное состояние - стресс, а также нарушения функции внимания и оперативной памяти. В состоянии психологического комфорта глобальный максимум по дифференциальным порогам соответствует зеленому оттенку. В стрессовой ситуации дисперсия по выборке дифференциальных порогов уменьшается, а максимум дифференциального порога смещается к синему или к красному оттенку. Максимум в синем оттенке регистрируется при повышенной тревожности, утомлении; максимум в красном служит маркером состояния истощения при хроническом стрессе, депрессии [9].
С помощью технологии КМ напряженное эмоциональное состояние было зарегистрировано в начале смены у 74,2% сотрудников, в середине смены - у 77,4%, в конце смены - у 80,6%. Корреляционный анализ показал обратную зависимость увеличения ИСН за смену от снижения дифференциального порога в зеленом базовом оттенке цветоразличения в начале смены (г=-0,42, р=0,017), что указывает на эмоциональное напряжение уже перед
выполнением работы. Таким образом, существует зависимость уровня стресса от исходного эмоционального состояния.
В исследовании С.А. Полевой (2009) было показано, что параметры латерализации обладают исключительной стабильностью при их оценке у одного и того же обследуемого при среднем уровне тревожности. В то же время выявляются различия этих параметров у разных обследуемых, что позволяет говорить об индивидуальных особенностях этих характеристик [9].
При стрессе сглаживаются как межполушарные, так и индивидуальные различия при латерализации дихотического
Plot of Means for Each Cluster
ИСН за смену
• Cluster 1 ■ Cluster 2
РИС.1.
Выделение кластеров по динамике индекса стрессовой нагрузки за смену: ИСН за смену (результирующая нагрузка), ИСН1 -индекс стрессовой нагрузки за первую половину смены, ИСН2 - индекс стрессовой нагрузки за вторую половину смены.
РИС. 2.
Значения показателей межполушарной асимметрии
при меньшем (Claster 1) и большем (Claster2) значении ИСН1
за первую половину смены.
РИС. 3.
Мониторинг стрессовой нагрузки сотрудника Н.: ИСН1, ИСН2 -индекс стрессовой нагрузки за 1-ю и 2-ю половину рабочей смены.
▲1
5щ
стимула. При высоком эмоциональном напряжении происходит существенная трансформация звуколокализаци-онной функции. Выявлено два эмоциогенных эффекта при стрессогенных ситуациях: сглаживание и инверсия межпо-лушарной асимметрии [9].
РИС. 4.
Мониторинг показателей ВСР у сотрудника Н. за 1-ю и 2-ю половину рабочей смены: а) LF,HF,TP - спектральные показатели ВСР; б) ИВБ - индекс вегетативного баланса. Примечание: * - р<0,05.
а
РИС.5.
Данные мониторинга ФЦР у сотрудника Н.: - значения дифференциальных порогов цветоразличения (условные единицы) в красном, зеленом и синем базовых оттенках.
РИС.6.
Данные мониторинга ФМПА у сотрудника Н.: Asmin, Лэтах, Asrash -значения коэффициентов ФМПА в условных единицах.
В нашем исследовании у инженеров наблюдали снижение уровня ФМПА меньше 0,1 усл. ед. и инверсию, то есть ухудшение функционального состояния мозга в начале смены у 94% сотрудников, из них по одному параметру - у 39%, по двум параметрам - у 26%, по всем трем параметрам - у 29%; в середине смены - 94%; 10%; 52%; 32%; в конце смены - 90%; 16%; 58%; 16% соответственно. Таким образом, в течение смены увеличивается количество лиц с ухудшением функционального состояния мозга по двум и более параметрам ФМПА. При кластерном анализе было показано, что более высокому ИСН1 (Р=7,7; р=0,009) соответствуют значения показателя асимметрии Asmin1, близкие 0 в начале смены (Р=9,5; р=0,005) (рис. 2). В середине рабочего дня достоверные отличия наблюдаются по показателям АБтнп2 и ДБтах2 (Р=46,6; р=0,0001; Р=8,1; р=0,008); в конце смены достоверных отличий нет.
С помощью множественного регрессионного анализа было показано влияние эмоционального состояния по показателям ФЦР на уровень стресса в течение рабочей смены №=0,7; Р=2,4; р=0,048): ИСН=0,514-0,254R2/G2-0,202R3/G3-0,012B2, где R2/G2 - отношение значений дифференциальных порогов в красном базовом оттенке к значению порога в зеленом базовом оттенке в середине смены;
R3/G3 - отношение значений дифференциальных порогов в красном базовом оттенке к значению порога в зеленом базовом оттенке в конце смены;
В2 - значение дифференциального порога в синем базовом оттенке в середине смены.
Установлена зависимость уровня стресса от значений показателей межполушарной асимметрии в конце рабочей смены ^2=0,5; Р=2,3; р=0,05): ИСН=0,237+0,133А5тнп3-0,124А5гаБ|13. При индивидуальном мониторинге наиболее четко прослеживалась зависимость изменения ИСН (рис. 3) от сдвигов показателей ВСР (рис. 4), ФЦР (рис. 5) и ФМПА (рис. 6) в сторону улучшения или ухудшения ФС.
Так, у сотрудника Н. ИСН к концу рабочей смены повышается, что соответствует увеличению эмоционального напряжения по показателям ФЦР, снижению и инверсии ФМПА и снижению адаптационного потенциала по спектральным показателям ВСР.
Во второй половине рабочей смены происходит достоверное снижение адаптационного потенциала по основным показателям ВРС (рис. 4) (снижается общая мощность спектра, активность симпатической и парасимпатической нервной системы на фоне увеличения ИВБ). Данный режим функционирования вегетативной нервной системы характерен для стрессового состояния [10, 13].
Данные мониторинга ФЦР сотрудника Н. (рис. 5) также указывают на более стрессогенный характер деятельности во второй половине рабочей смены. В начале смены регистрируется неустойчивое эмоциональное состояние, в середине - соответствует норме (дифференциальный порог в зеленом базовом оттенке превышает порог в красном и синем оттенке), в конце смены превышение порога в синем базовом оттенке соответствует увеличению эмоционального напряжения.
При мониторинге функционального состояния мозга по значениям коэффициентов ФМПА в конце рабочей смены
NK
МЕДИЦИНСКИЙ
АЛЬМАНАХ
при большей стрессовой нагрузке было зарегистрировано значительное снижение показателя Asmax3 и наблюдалась инверсия показателя Asrash3 (рис. 6).
Выявленные персональные особенности подтверждают важность проведения персонифицированного мониторинга у работников в течение смены, так как только при индивидуальной регистрации показателей в условиях деятельности возможно обнаружить незначительные отклонения от индивидуальной нормы, которые могут быть скомпенсированы с использованием релаксационных методик (психологическая реабилитация, тренинги в течение 10-15 минут) и мероприятий по коррекции неблагоприятного ФС, согласно МР 2.2.9.2311-07. Следует отметить, что критериям оптимального ФС организма соответствуют значения ФЦР, ФМПА, ВСР при отсутствии признаков превышения стрессовой нагрузки. При выявлении режимов деятельности, ведущих к увеличению ИСН, необходимо либо снижать производственные нагрузки, либо проводить тренинги по моделированию поведения в экстремальных ситуациях.
Таким образом, информационные технологии, использующие персонифицированный мониторинг ФС различных систем организма в условиях реальной профессиональной деятельности, позволяют осуществлять управление риском нарушения здоровья, обеспечивая возможность проведения своевременной коррекции ФС.
Заключение
Интенсивная и длительная работа за компьютером характеризуется высокими нервно-эмоциональными нагрузками, которые при нарушении процессов адаптации приводят к развитию профессионального стресса. Комплекс методов, включающий телеметрию кардиорит-ма, измерение дифференциальных порогов цветоразли-чения и порогов латерализации, позволяет оценить уровень стресса и неблагоприятные изменения психофизиологического состояния в условиях профессиональной деятельности с целью предупреждения развития чрезмерного стрессового напряжения и своевременного принятия кор-рекционно-превентивных мер.
ЛИТЕРАТУРА
1. Измеров Н.Ф., Бухтияров И.В., Прокопенко Л.В. и др. Труд и здоровье. Литтерра. 2014. С. 193-242.
Izmerov N.F., Bukhtiyarov I.V., Prokopenko L.V. i dr. Trudizdorov'e. Litterra. 2014. S. 193-242.
2. Бухтияров И.В., Рубцов М.Ю., Чесалин П.В. Валидизация оценки профессионального стресса у работников офисов. Экология человека. 2012. № 11. С. 21-26.
Bukhtiyarov I.V., Rubtsov M.Yu., Chesalin P.V. Validizatsiya otsenki professional'nogo stressa u rabotnikov ofisov. Ekologiyacheloveka. 2012. № 11. S. 21-26.
3. Леонова А.Б. Комплексная стратегия анализа профессионального стресса: от диагностики к профилактике и коррекции. Психологический журнал. 2004. № 2. С.75-85.
Leonova A.B. Kompleksnaya strategiya analiza professional'nogo stressa: ot diagnostiki k profilaktike i korrektsii. Psikhologicheskiy zhurnal. 2004. № 2. S.75-85.
4. Парин С.Б. Нейрохимические и психофизиологические механизмы стресса и шока. Вестн. ННГУ им. Н.И. Лобачевского. Нижний Новгород: ННГУ. 2001. С. 20-28.
Parin S.B. Neyrokhimicheskie i psikhofiziologicheskie mekhanizmy stressa i shoka. Vestn. NNGU im. N.I. Lobachevskogo. Nizhniy Novgorod: NNGU. 2001. S. 20-28.
5. Парин С.Б., Яхно В.Г., Цверов A3., Полевая CA. Психофизиологические и нейрохимические механизмы стресса и шока: эксперимент и модель. Вестник ННГУ. 2007. № 4. С. 190-19б.
Parin S.B., Yakhno V.G., Tsverov A.V., Polevaya S.A. Psikhofiziologicheskie i neyrokhimicheskie mekhanizmy stressa i shoka: eksperiment i model'. Vestnik NNGU. 2007. № 4. S. 190-196.
6. Pубцов М.Ю. Психологическая и физиологическая оценка функционального состояния организма инженерно-технических работников при различной степени напряженности труда.Медицина труда и промышленная экология. 2009. № 2. С.13-24.
Rubtsov M.Yu. Psikhologicheskaya i fiziologicheskaya otsenka funktsional'nogo sostoyaniya organizma inzhenerno-tekhnicheskikh rabotnikov pri razlichnoy stepeni napryazhennosti truda. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2009. № 2. S.13-24.
7. Щербаков В.И., Паренко М.К., Полевая CA. Способ исследования цветового зрения человека. Патент Pоссийской Федерации RU2222250, 2002.
Shcherbakov V.I., Parenko M.K., Polevaya S.A. Sposob issledovaniya tsvetovogo zreniya cheloveka. Patent Rossiyskoy Federatsii RU2222250,2002.
8. Aнтонец ВА, Полевая CA., Ерёмин Е.В. Сенсорная шкала пространственного слуха человека в виртуальном акустическом пространстве. Сенс. сист. 2002. № 1б (4). С. 291-29б.
Antonets V.A., Polevaya S.A., Eremin E.V. Sensornaya shkala prostranstvennogo slukha cheloveka v virtual'nom akusticheskom prostranstve. Sens. sist. 2002. № 16 (4). S. 291-296.
9. Полевая CA. Интеграция эндогенных факторов в систему обработки экстероцептивных сигналов: автореф. дис. Пущино. 2009. С. 9-12.
Polevaya S.A. Integratsiya endogennykh faktorov v sistemu obrabotki eksterotseptivnykh signalov: avtoref. dis. Pushchino. 2009. S. 9-12.
10. ФедотоваИ.В^НекрасоваМ.М.^уноваЕ.В.идр.Телекоммуникационные технологии для мониторинга функционального состояния у водителей в процессе работы. Бюллетень Восточно-Сибирского научного центра СО PAМH.
2013. № 3 (91). Ч. 1. С. 122-125.
Fedotova I.V., Nekrasova M.M., Runova E.V. i dr. Telekommunikatsionnye tekhnologii dlya monitoringa funktsional'nogo sostoyaniya u voditeley v protsesse raboty. Byulleten' Vostochno-Sibirskogo nauchnogo tsentra SO RAMN. 2013. № 3 (91). Ch. 1. S. 122-125.
11. Некрасова М.М., Полевая CA., Парин С.Б., Шишалов И.С., Бахчина A3. Способ определения стресса. Патент Pоссийской Федерации RU2531443, 2014.
Nekrasova M.M., Polevaya S.A., Parin S.B., Shishalov I.S., Bakhchina A.V. Sposob opredeleniya stressa. Patent Rossiyskoy Federatsii RU2531443,
2014.
12. Федотова И.В., Некрасова М.М. Оценка физиолого-гигиенических показателей, характеризующих условия труда инженеров-проектировщиков при работе с персональным компьютером. Aктуальные проблемы управления здоровьем населения: Сб.науч.трудов, выпуск 7 / под общ. ред. проф. ИА Камаева. Н. Новгород. 2014. С. 210-214.
Fedotova I.V., Nekrasova M.M. Otsenka fiziologo-gigienicheskikh pokazateley, kharakterizuyushchikh usloviya truda inzhenerov-proektirovshchikov pri rabote s personal'nym komp'yuterom. Aktual'nye problemy upravleniya zdorov'em naseleniya: Sb. nauch. trudov, vypusk 7/pod obshch. red. prof. I.A. Kamaeva. N. Novgorod. 2014. S. 210-214.
13. Власова Е.М., Зайцева Н.В., Малютина H.H. Особенности вегетативного статуса работающих с компьютерной техникой. Медицина труда и промышленная экология. 2011. № 2. С. 38-42.
Vlasova E.M., Zaytseva N.V., Malyutina N.N. Osobennosti vegetativnogo statusa rabotayushchikh s komp'yuternoy tekhnikoy. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2011. № 2. S. 38-42.
14. Hjortskov N., Rissеn D., Blangsted A.K. et al. The effect of mental stress on heart rate variability and blood pressure during computer work Eur J Appl Physiol. 2004. V. 92. P. 84-89.
15. Mazloum A., Kumashiro M., Izumi H., Higuchi Y. Quantitative overloud: a source of stress in data-entry VDT work induced by time pressure and work difficulties. Industrial. Health. 2008. V. 4б. P. 2б9-280. ГГЧ
