CC BY
115. Ладанов П.И. Управление развитием аэробной работоспособности с помощью индивидуализированных физических нагрузок в зоне аэробно-анаэробного перехода: Автореф. дис. ... канд. биол.наук. — Новосибирск: Новосиб. гос. пед. ун-т, 2000.
6. Меерсон В.З. Адаптационная медицина: защитные перекрестные эффекты адаптации. — М.: Медицина, 1993.
Поступила 06.10.05
УДК 613.62:612.821
А.А. Исмаилова, А.А. Мусина
ПРОФЕССИОНАЛЬНАЯ ПРИГОДНОСТЬ РАБОТНИКОВ УГОЛЬНОГО
ПРОИЗВОДСТВА
Национальный центр гигиены труда и профзаболеваний, Министерство здравоохранения
Республики Казахстан, г. Караганда
Разработанные критерии профессиональной пригодности адекватно применимы в целях оптимизации материальных затрат между составляющими системы «человек—машина» и в процессе подготовки молодых специалистов для работ в экстремальных условиях угольного производства.
Ключевые слова: профессиональная пригодность, психофизиологическая «цена» деятельности, адаптация, нервно-эмоциональное напряжение, здоровье, работоспособность, функциональная устойчивость.
A.A. Ismailova, A.A. Mousina. Occupational fitness of workers in coal mining industry. Specified criteria of occupational fitness are adequate for optimizing material expenses within the system «human—machine» and during occupational training for work in extreme conditions of coal industry.
Keywords: occupational fitness, psychophysiologic «price» of activities, adaptation, psychoemotional strain, health, operational capability, functional stability.
В последние годы некоторые промышленные предприятия в связи с экономическим ростом перешли на новые формы хозяйствования с интенсивным внедрением новых техники и технологий. Именно поэтому одной из актуальных задач развития современной медицины труда является разработка критериев профессиональной пригодности с использованием комплексных методологических подходов, включающих изучение индивидуальных свойств нервной системы, особенности личностей, психических процессов, корково-подкорковых взаимоотношений, вегетативных реакций, которые характеризуют степень напряжения организма, энергетическую «цену» выполняемой работы [3—5].
Главной задачей профессиональной успешности и надежности работающих является установление оптимального соответствия рабочего избираемой профессии, как по состоянию здоровья, так и по психофизиологическим и индивидуально-типологическим особенностям. Общеизвестно, что несоответствие индивидуальных особенностей человека требованиям профессии может быть источником самых неблагоприятных последствий, как для физического, так и для психического здоровья [1].
Интенсификация угольного производства с внедрением новых технологий и оборудования выдвигает насущную потребность к подготовке квалифицированных рабочих кадров для выполнения производственных заданий в экстремальных условиях подземной добычи угля. Ошибка или срыв
трудовой деятельности рассматриваются как следствие причин, связанных не только с самим субъектом, его психофизиологическим статусом. Принято считать профессионально значимыми те психофизиологические функции, без определенного уровня развития которых успешное освоение работающими профессии и их адаптация невозможны [2].
Целью данной работы явилась разработка психофизиологических критериев, определяющих профессиональную пригодность работающих в экстремальных условиях подземной угледобычи на основе установления закономерности формирования помехоустойчивости и функциональной надежности их организма в ответ на воздействие физических и психоэмоциональных нагрузок.
М е т о д и к и. Исходя из поставленной цели были сформированы несколько групп испытуемых (126 горнорабочих и 44 работников операторской службы угольных шахт, средний возраст рабочих составил 38,9 ± 1,4 и 37,2 ± 1,8 года; стаж 17,6 ± 1,5 и 14,6 ± 1,5 года), чья профессиональная деятельность требует максимального освобождения информационной емкости высших отделов головного мозга для принятия экстренных решений, включение предвидения, ожидания, а также 35 учащихся профтехшкол в возрасте 17—18 лет, специфической особенностью освоения горной профессией является процесс адаптации к факторам производственной и информационной среды.
Эффективность профессиональной деятельности горнорабочих оценивалась экспертной комиссией из числа инженерно-технических работников, которые как члены коллектива характеризовали главным образом уровень профессионально ориентированной социальной активности каждого рабочего, его внут-ригрупповой статус. По мнению экспертов, безаварийность работы и успешность выполнения трудовых заданий горнорабочими в 90 % случаев связана с такими качествами, как профессионализм, работоспособность, ответственность и исполнительность. Отмечено, что частая смена шахтерских профессий имела нежелательные последствия: неудовлетворительная адаптация к условиям труда и коллективу, утрата ценного опыта и специальных знаний, снижение работоспособности.
Оценка групповых и индивидуальных реакций организма рабочих в зависимости от выполнения трудовых заданий проведена по данным анкетного опроса и психологического тестирования. Для оценки психофизиологического статуса испытуемых использовали комплекс исследований, включающих изучение индивидуальных свойств нервной системы, особенности личности, психических процессов, кор-ково-подкорковых взаимоотношений, реакций управляющих и энергообеспечивающих систем, которые характеризовали степень адаптации их организма к воздействию физических и нервно-эмоциональных нагрузок. Полученные результаты обработаны с помощью применения корреляционного, регрессионного, дискриминантного анализов. Достоверность оценивалась по критерию Стъюдента (1).
Р с в у л ь т а т ы и с с л с д о в а н и я. Результаты анкетирования показали, что существенное влияние на психологический статус работников угольных шахт оказывают производственная среда и профессиональная деятельность. Качество выполнения трудовых заданий, по мнению 54,2 % опрошенных работников, связано с высокой степенью тяжести и напряженности труда и в 45,8 % случаев с воздействием неблагоприятных факторов производственной среды. Особенности субъективного восприятия интенсивности и продолжительности воздействия неблагоприятных факторов труда позволили выявить более заметное снижение и медленное восстановление работоспособности работающих из-за низкой толерантности и функциональной слабости сенсорных и регуляторных систем.
Анализ результатов психофизиологического тестирования показал, что наибольшая распространенность высоких уровней тревожности зарегистрирована среди горнорабочих, успешно справляющихся с работой (около 65 % опрошенных), то есть в 1,5 раза выше, чем в группе менее успешно работающих. Стержневым симптомом психического напряжения явилась высокая степень реактивной тревожности, более высокая сила и подвижность нервных процессов, что определяло тот базовый функциональный уровень, который лежит в основе успеш-
ности, надежности и безаварийности выполнения производственной деятельности.
Сочетанное действие факторов информационной производственной нагрузки на работников операторской службы позволило выявить в психофизиологическом статусе потенцированный эффект отрицательного воздействия с формированием различных сдвигов со стороны показателей адаптивных механизмов. Интеллектуальное напряжение, сочетанное с эмоциональной нагрузкой в условиях производства, способствует напряжению лимбико-кортикаль-ной системы, которая отвечает за интегративную функцию центральной нервной системы (ЦНС), а именно — обеспечивает такие функции, как: память, внимание и мышление.
У всех обследуемых горнорабочих соотношение баланса основных нервных процессов в корковом отделе зрительного анализатора изменено в сторону торможения, что связано с недостаточным уровнем освещенности на рабочих местах и отсутствием дневного света. Снижение активности слухового анализатора у горнорабочих связано с воздействием интенсивного шумового фактора.
Влияние на работоспособность горнорабочих со-четанных неблагоприятных факторов производства приводит к физиологическим изменениям и смещению баланса психологического профиля. Эти данные лежат в основе успешности, надежности и безаварийности работы горнорабочих, так как активация полушарий мозга не обусловливает успешности адаптации, но обеспечивает резервные возможности, высокую пластичность, легкость вовлечения центров в формирование сопряженных доминантных очагов возбуждения и торможения.
Активность информационно-управляющих структур организма операторов зависела от состояния анализаторских (слуховых, зрительных) систем. Так, их высокая чувствительность обеспечивалась формированием в циклических взаимосвязях организма режима ожидающей реверберации возбуждений. Характерной особенностью явилось преобладание функции замыкательного характера, обеспечивающее помимо сличения поступающего потока сенсорной информации, сопоставление всех данных при принятии дальнейших оперативных действий.
Показатели внимания и пропускной способности зрительного анализатора у обследуемых горняков значимо не различались как при выполнении простого теста, так и теста с переключением внимания. У успешно работающих горнорабочих концентрация и устойчивость внимания, а также качество выполнения тестов для определения объемов кратковременной смысловой (слуховой) и механической (зрительной) памяти на вербальные, знако-символьные и пространственные элементы информации заметно выше (р < 0,05), чем у горняков, менее успешно справляющихся с работой.
Напряжение подсистем информационно-управляющих структур организма при профессиональной де-
ятельности операторов проявилось мобилизацией когнитивных функций мозга за счет концентрации функций внимания (роста показателя внимания), активности показателя образно-пространственной памяти (ОПП), с увеличением частоты пропускной способности мозга (Б). Все это протекало на фоне снижения показателей кратковременной и долговременной памяти, индекса внимания.
Условия сохранения высоких уровней умственной работоспособности работающих на предприятиях угольного производства свидетельствовали о гибкости структуры и достаточной надежности функционирования мнемической функции, позволяющих им приспосабливаться к моделируемым нагрузкам. Выявлены быстрая реакция на изменившуюся ситуацию при предъявлении различных физических и психологических нагрузок, лучшая способность к переработке получаемой информации и оперативность принятия мер по устранению причин, приводящих к различным непредвиденным ситуациям.
Вегетативное обеспечение выполнения тестовой умственной нагрузки горнорабочими определялось различным типом реагирования гемодинамической системы: у горнорабочих, успешно работающих, — сосудистым, у горнорабочих, менее успешно справляющихся с работой, — сердечным типом, у операторов — смещением баланса на гомеостатичес-ком уровне в сторону усиления эрготропных влияний с формированием более жестких связей. Эта тенденция свидетельствовала о неэкономном расходовании резервных возможностей автономного контура, и как прогноз в дальнейшем способствовала дестабилизации ритма. Тесная положительная корреляционная связь показателей абсолютной мощности с маркерами парасимпатической нервной системы направлена на создание более экономичного режима работы сердца. Данный факт рассмотрен как адаптационный процесс с точки зрения индивидуальной чувствительности их организма при сбалансированном вкладе всех частей спектра, что отражалось в оптимальном взаимодействии автономных и центральных контуров управления.
Результаты психофизиологических исследований позволили выявить, что в зависимости от степени успешности овладения профессией в сложном процессе индивидуальной адаптации нейрорегуляторные механизмы включали разнообразные физиологические реакции, специфичность которых определялась характером экстремальности воздействующих факторов. При этом один и тот же уровень регулируемых параметров достигался у обследованных лиц за счет неравномерных изменений разных звеньев системы регуляции, неоднозначного состояния функционирующих систем.
В процессе адаптации к условиям труда организм горнорабочих вырабатывал большое количество функциональных взаимосвязей для того, чтобы выбрать наиболее оптимальный вариант реагирования на действие «физических» и «нервно-эмоциональных» факторов производственной среды.
Сущность формирования профессиональной пригодности работников угольных шахт заключалась в объединении физиологических функций, принимающих участие в процессе трудовой деятельности и обеспечивающих адаптацию их организма к условиям производства. Характер и особенности деятельности функциональной системы, то есть качество формирующейся профессиональной пригодности, зависят от исходного уровня функционирования отдельных профессионально значимых качеств и функций.
По результатам психофизиологических исследований выявлен комплекс профессионально-значимых качеств и функций организма рабочих угольного производства (табл. 1).
Профессионально-значимыми качествами для рабочих основных профессий угольных шахт следует считать: силу и подвижность нервных процессов, уровень нейротизма, устойчивость внимания, кратковременную механическую память и распознавание знакосимвольной информации, мышечную силу, парасимпатический вегетативный профиль.
Для процесса адаптации характерны непрерывность течения и периодичность процессов, в результате чего расширялся диапазон защитно-приспособительных возможностей организма горнорабочих. Установлено, что на протяжении профессиональной деятельности работников угольного производства после первичного напряжения регуляторных структур формировалась устойчивая адаптация, проявившаяся в наиболее оптимальном функционировании основных энергообеспечивающих и управляющих систем. При этом, как правило, возрастала изотропная функция миокарда, снижалось общее периферическое сопротивление сосудов, перестраивался
Т а б л и ц а 1
Показатели профессионально-значимых качеств и функций организма работников угольного производства, М ± т
Показатель Горнорабочие Операторы
Вегетативные дисфункции, у. е. 14,4 ± 1,8 16,0 ± 3,5*
ВИК, % -9,1 ± 1,2 -6,3 ± 0,8*
ЛТ, балл 42,1 ± 0,9 44,1 ± 1,1*
СНП, у. е. 1,2 ± 0,03 0,9 ± 0,01**
АНП, у. е. 1,1 ± 0,7 1,4 ± 0,5*
ЛП ЗМР, мс 324,9 ± 6,7 313,9 ± 8,7*
Количество неадекватных ответов на световой стимул 6,2 ± 1,8 6,4 ± 1,9**
Устойчивость внимания, балл 6,6 ± 0,3 6,3 ± 0,5*
Слуховая память, балл 6,1 ± 0,1 7,6 ± 0,1**
Зрительная память, балл 4,7 ± 0,2 5,2 ± 0,1*
Сила левой руки, кг 47,4 ± 1,2 53,8 ± 1,1*
* р < 0,05; ** р,< 0,01, достоверность между группами.
паттерн дыхания, устанавливался баланс тормозных и возбудительных процессов в ЦНС. Выявлено, что у 82,5 % обследованных горняков протяженность фазы устойчивой адаптации достигала 13—15 лет.
Это обусловлено, прежде всего, тем, что адаптация в условиях увеличения функциональных нагрузок при воздействии физических факторов протекала за счет увеличения скорости потребления энергии путем включения имеющихся компенсаторных механизмов. Каждая функциональная система организма обладала своей определенной лабильностью, дающей возможность менять свое состояние адекватно воздействию определенного уровня интеграции элементов.
Степень воздействия факторов на систему оценивалась по динамике ее корреляционной структуры, характеризуемой либо ее перегруппировкой, либо усилением связей (возрастало количество межсистемных связей в 1,3—2,5 раза). Полученные результаты корреляционного анализа свидетельствовали о том, что в возрасте 30—39 лет достигал пик профессиональной работоспособности горняков за счет оптимального режима гомеостатического регулирования. В этом же возрасте происходила диф-ференцировка работающих по уровню адаптационного потенциала и величине функциональных резервов.
Особенности физиологических показателей, характеризующие уровень неспецифической церебральной активности и состояния вегетативных реакций, зависели от психической адаптации и успешности профессиональной деятельности горнорабочих. Именно уровень активированности ЦНС определял качественную специфику регуляторных механизмов работающего человека.
Установлено, что отдельные функции не могут достаточно точно охарактеризовать возможную эффективность профессиональной деятельности конкретного рабочего. Предлагалось из 128 анализируемых показателей функционального состояния ведущих систем организма выявить наиболее информативные показатели психофизиологических параметров с диапазонами их колебаний (табл. 2).
Выявленные наиболее значимые показатели психофизиологических параметров послужили основанием для разработки критериев профессиональной пригодности с помощью применения математических моделей линейного типа, по которым получен интегральный показатель.
Абсолютные значения психофизиологических показателей каждого рабочего следует оценивать с помощью представленных уравнений регрессий с целью расчета прогнозирования оценки профессиональной пригодности (ПП):
ПП = 1,8 х У - 0,5 х СНП - 0,3 х С - 0,2 х х В + 0,4 х УВ + 0,3 х КВ + 2,8 х ЗП + 5,5 х х СП - 80,4,
где У — уровень нейротизма, балл; СНП — сила нервных процессов, у. е.; С — сила левой руки, кг; В — выносливость правой кисти, с; УВ —
Т а б л и ц а 2 Диапазоны колебаний наиболее информативных показателей психофизиологических параметров, определяющих профессиональную пригодность работников угольного производства
№ Показатель Величина показателей
1 ЖЕЛ, % от ДЖЕЛ 89—90
2 ОФВГ % от Д ОФВГ % 85—88
3 МОС, % от ДМОС 75—77
4 МВЛ, % от ДМВЛ 76—85
5 САД, мм рт. ст. 100—130
6 ДАД, мм рт. ст. 60—90
7 ЧСС, в Умин; 66—80
8 РТ, балл 35—44
9 ЛТ, балл 35—44
10 Скорость реакции, мс
а) простая на звуковой сигнал СМР < 330
б) сложная на зрительный сигнал ЗМР < 340
в) сложная на сигналы < 660
различного цвета ЗМР сл.
11 Сила нервных процессов (хронорефлексометрия) 40/90 0,84—1,30
12 Подвижность нервных процессов (КЧСМ), Гц > 26
13 Аудиометрия, на частотах, Гц:
а) от 125 до 2000 От < 5 до < 10
б) от 4000 до 8000 От < 10 до < 35
14 Концентрация внимания (тест Анфимова), %
а) показатель пропускной > 45
способности зрительной
информации, простая < 50
б) показатель скорости пере-
работки информации, сложная
15 Объем памяти, % > 30
16 Кратковременная слуховая память > 7
17 Кратковременная зрительная память > 6
18 Яркость, кд/м2 > 1,3 х 1 0
19 Световая чувствительность, Е От 5 до 6,0
20 Сила кистей рук, кг > 35
21 Выносливость кистей рук, с:
а) 50 % от максимальной силы >70
б) 75 % от максимальной силы > 32
22 Показатель тремора, у. е.:
а) статический > 0,14
б) динамический > 0,29
устойчивость внимания, балл; КВ — концентрация внимания, балл; ЗП — зрительная память, балл; СП — слуховая память, балл.
Оценка представленной модели проведена по коэффициентам Фишера (Р = 362,1) и дискриминации (О = 97,2 %), показывающим высокую значимость и надежность разработанной модели. Коэффициент множественной корреляции составил Я = 0,974. Полученные с помощью уравнения регрессии балльные оценки прогнозируемой профессиональной пригодности для каждого рабочего сопоставлялись с полученным интегральным показателем, который являлся результатом умножения усредненной балльной оценки на соответствующую величину весового коэффициента.
При оценке профессиональной пригодности необходимо учитывать следующее: если прогнозируемый балл выше интегрального показателя, то работника следует отнести к группе «пригодных», а если ниже — то к группе «условно пригодных».
Для лиц, признанных «пригодными» для подземных работ, необходимо использовать дифференцированные критерии оценки функционального состояния основных систем организма, к которым предъявляются повышенные требования в процессе трудовой деятельности. Измерение профессионально важных функций и качеств должно проводиться в ходе предварительного медицинского осмотра и в последующем через каждые 3 года за счет средств работодателя. Правильно организованный профотбор будет способствовать повышению производительности труда шахтеров, снижению заболеваемости и травматизма.
Установление параметров профессиональных маршрутов, при которых осуществлялась смена профессий в случаях с наиболее вредными и опасными условиями труда, позволит в ходе проведения предварительных и периодических медицинских осмотров своевременно выявить лиц «группы риска». Реализация схем профессиональных маршрутов и рекомендаций по защите временем наряду с использованием средств индивидуальной защиты позволит сберечь здоровье десяткам тысяч работающих на предприятиях угольной промышленности Центрального Казахстана.
В ы в о д ы. 1. В основе успешности профессиональной деятельности работников угольного производства лежат такие базовые индивидуально-психофизиологические характеристики, как малая сила нервной системы, подвижность возбуждения, средний уровень лабильнос-
ти, преобладание процессов возбуждения над торможением, которые определяли чувствительность (возбудимость) управляющих и энергообеспечивающих систем, обусловливая сохранность высокого уровня работоспособности и здоровья. 2. Оценка когнитивных функций мозга операторов показала, что ведущими являются функции внимания, образно-пространственная память, пропускная способность мозга. 3. Неоднозначность восприятия рабочими воздействия неблагоприятных факторов угольного производства обусловлена, вероятно, не только характером производственной деятельности, но и индивидуальным осознанием и отношением к ним. 4. Оценка индивидуально-психофизиологических особенностей организма операторской службы и горнорабочих, степень их соответствия профессиональным требованиям определяют не только успешность освоения профессии, но и особенности психологической адаптации организма к комплексу неблагоприятных производственных факторов. Эти данные могут быть использованы и в решении вопросов профессиональной пригодности. 5. Создание единой системы прогнозирования профессиональной пригодности будет способствовать широкому внедрению в самых различных отраслях промышленности.
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Елисеев О.П. Конструктивная типология и психодиагностика личности / Под ред. В.Н. Панферова. — Псков, 1994.
2. Исмаилова A.A., Кулкыбаев Г.А. // В кн.: Материалы 10-й Всерос. конф. по физиологии труда с международ. участием «Успехи и перспективы физиологии труда в третьем тысячелетии». — М., 2001.
— С. 56—57.
3. Макаренко Н.В. Психофизиологические функции человека и операторский труд. — Киев: Науко-ва Думка, 1991.
4. Мойкин Ю.В. // Мед. труда. — 1994. — № 11. — С. 2—6.
5. Судаков К.В. Индивидуальная устойчивость к эмоциональному стрессу. — М., 1998.
Поступила 06.10.05
