CC BY
9
В условиях автотранспортного предприятия можно осуществить ряд мероприятий, направленных на оздоровление условий труда водителей. В частности, большую пользу принесут рационализация режимов труда и отдыха, упорядочение питания водителей, а также тщательная регулировка двигателя, тормозов и сцепления, заделка щелей в кабине, регулярный контроль за составом выхлопных газов, своевременная замена изношенных деталей и др.
ЛИТЕРАТУРА. БороверЮ. С., СатановскийС. Я. Автомобильный транспорт, 1968, № 5, с. 35. — В е л и к а н о в Д. П. В кн.: Транспорт СССР. М., 1967, с. 180. — Г о н ч а р о в 3. И. Гиг. труда, 1961, № 10, с. 52. — Д а ц е н-к о И. И., Гиг. и сан., 1957, № 8, с. 75. — Д м и т р и е в М. Г., К и т р о с с к и й П. А. В кн.: Научно-техническое совещание по методам обезвреживания сточных вод, абгазов и методам анализа выбросов. Дзержинск, 1969, с. 71. — Кельштейн Л., M а н у -садженцЖ-, РейдикА. и др. Автомобильный транспорт, 1969, № 8, с. 45.
Поступила 19/111 1971 г.
THE WORKING CONDITIONS OF DRIVERS IN THE CABINS OF MODERN CARS
.4. /. Waissman, l. G. Parkhilovsky, M. Sh. Iksanov, G. I. Volper, L. T. Kurenko, V. G. Smirnova, R. N. Soloviev, Yu. I. Polutin, V. /. Andronov, V. P. Ermoshin,
V. I. Shishkin, E. 1. Kogan
The paper presents investigation data on the microclimate, the amount of gas in the air, the intensity of noise and vibration in the cabins of cars of the trade marks TA3-53A, ЗИЛ-130, ЛИАЗ-158, Ikarus-620. The drivers' work is very complicated as it requires constant strained attention and is accompanied by intensive information load.
УДК 612.766.1-053.8-087
ВОПРОСЫ ДИФФЕРЕНЦИАЦИИ УТОМЛЕНИЯ И НАПРЯЖЕНИЯ ПРИ ХОДЬБЕ ПОДРОСТКОВ С ГРУЗОМ (на основе анализа динамики физиологических функций)
П. И. Гуменер, В. И. Печерская Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва
Благодаря достижениям радиотелеметрии открываются новые перспективы изучения динамики состояния организма и, в частности, выявления различных фаз работоспособности непосредственно в процессе деятельности — на стадионе, в цехе и т. д. (В. В. Розенблат, 1963, и др.). При нормировании физических нагрузок в физиологии и гигиене труда подростков учитывают как скорость и степень развития утомления, так и величину напряжения организма, отражающего перестройку деятельности отдельных физиологических органов и систем, адекватную интенсивности данной работы (М. И. Виноградов; Г. Леман, и др.). Указывается на возможность выявления утомления на основе учета повышения частоты сердечных сокращений (ЧСС), увеличения уровня биоэлектрической активности мышц при продолжении работы одной и той же мощности. Однако вопрос об оценке тех количественных изменений, которые наблюдаются по ходу работы, и об их информативности с точки зрения выявления утомления остается еще недостаточно уточненным. Поэтому мы считали целесообразным сопоставить указанные изменения среднего уровня физиологических функций за каждый период работы с детальным количественным анализом динамики ЧСС на основе изучения автокорреляционной функции.
Исследования заключались в моделировании производственной работы путем ходьбы с грузом на третбане. Было обследовано 29 практически здоровых девушек 17 лет (учащихся ПТУ, Москва) в процессе работы и восстановительном периоде. Вес переносимого груза составлял 9,2 кг (груз № 1), 10,2 кг (груз № 2) и 11 кг (груз № 3). Работа состояла из шести
х
-Vi
I MR ыШ 'Ш "x. ~
" / Ю 20 по 20/1020 /10201/020 11020
I ■ I г I.... ■ I. I... t. I. I,,, I ■ t, I,,, I ■ HI,., I. I. I <,,
Рабата
20-мннутных рабочих периодов, между которыми предоставлялся 10-минутный отдых (сидя).
Изучали динамику ЧСС и интегрированной биоэлектрической активности рабочей мышцы (трапециевидной) в процессе работы. Определяли уровень изучаемых показателей на каждую 5-ю минуту деятельности (на протяжении минуты). Кроме этого, для детального изучения динамики ЧСС на протяжении всего периода работы, регистрировали ее на магнитной ленте с помощью модулятора. Полученные записи обрабатывали специальным коррелографом, состоящим из блоков фильтрации, суммирования, постоянной задержки, интегрирования и выдачи информации (П. И. Гу-менер). Блоки представляли собой приспособленные для поставленной задачи отдельные узлы стандартных аналоговых установок - (МПТ-9, БПЗ-2, НБН).
Корреляционный анализ проводили на отрезках времени, равных 200 сек. Таким образом, на протяжении каждой 20-минутной работы вычисляли корреляционные функции и на протяжении всех 6 периодов работы каждого опыта было получено 30 коррело-грамм. При анализе корреляционной функции рассматривались изменения величины дисперсии, определяемой по значению корреляционной функции в момент т0=0, и крутизна снижения корреляционной кривой, оцениваемая по коэффициенту корреляции при тх=2,5 сек.
При характеристике изменений организма после каждого этапа работы изучалась скорость восстановления ЧСС.
Результаты. Полученные нами экспериментальные данные были проанализированы с точки зрения оценки напряжения физиологических функций и утомления.
Для характеристики напряжения физиологических функций в процессе работы мы использовали характеристику уровня вегетативных и двигательных функций. Так, при выполнении работы с грузом № 1 на протяжении всей изучаемой деятельности ЧСС у обследованных девушек находилась в среднем в пределах 95—100 в минуту. При переносе груза № 2 была выше (в среднем на 10 ударов), достигая 105—115 в минуту (рис. 1, Б). В соответствии с классификацией В. В. Розенблата (1967), приведенная характеристика сдвигов ЧСС в процессе работы позволяет отнести перенос груза № 2 к тяжелым работам.
Указанную характеристику напряжения организма подтверждает и анализ электромиографических данных. Как видно из рис. 1, Л, уровень интегрированной биоэлектрической активности рабочей мышцы существенно выше при переносе груза № 2 по сравнению с грузом № 1. Четкие различия напряжений физиологических функций при рассматриваемых гру-
1/0
JT4
ПО' I/O 1/0 Отдых
ПО
1/0 Время (6 мин)
Рис. 1. Динамика частоты сердечных сокращений и интегрированной биоэлектрической активности рабочей мышцы в процессе переноса разных грузов при ходьбе на третбане (средние данные).
1, А, Б — частота сердечны* сокращений и ЭМГ при переносе груза 10,2 кг\ 2. А. Б — при переносе груза 9,2 кг.
зах можно отметить и по индивидуальным данным. При переносе большего груза уровень ЧСС превышал примерно на 10 ударов в минуту уровень ЧСС, сопровождающий работу с грузом № 1 (рис. 2, Л2). Также существенные различия отмечались и в уровне биоэлектрической активности (рис. 2, Л,).
Для уточнения информативности изменений уровня рассматриваемых показателей мы сопоставили динамику ЭМГ и ЧСС с данными автокорреляционного анализа ЧСС. Результаты автокорреляционного анализа рассматриваемого нами характерного примера свидетельствуют, что уровень автокорреляционной кривой при т0=0 уже при первой работе с грузом № 2 существенно ниже, чем при более легкой работе (рис. 2, А-л). Как извест-
Рис. 2. Динамика биоэлектрической активности рабочей мышцы, частота сердечных сокращений и корреляционной функции последней при переносе разных грузов (на протяжении первой работы). А 1, Б, — интегрированная биоэлектрическая активность рабочей мышцы; А1Б1— динамика среднего уровня частоты сердечных сокращений: А,Б, — показатель автокорреляционной функции частоты сердечных сокращений К(т0). ' Столбики — средний уровень представленных кривых: а — нагрузка при переносе , 10,2 и 11 кг; б — при 9.2 кг.
но, значение автокорреляционной функции при т0=0 отражает дисперсию изучаемого процесса. Указанные данные о понижении дисперсии ЧСС в процессе работы с большим грузом могут рассматриваться в соответствии с трактовкой ряда авторов (В. М. Зациорский и С. К. Сарсания; Н. В. Зим-кин и С. А. Разумов) в качестве показателя повышения тонуса симпатической нервной системы, отражающего напряжение физиологических функций организма. О большой информативности этого показателя регуляции физиологических функций может свидетельствовать его четкое соответствие «физиологической стоимости» работы независимо от функционального состояния организма.
Для иллюстрации этого положения приводим данные, полученные при выполнении работы одной и той же испытуемой при различных функциональных состояниях организма. Первая работа, связанная с переносом меньшего груза (9,2 кг) проводилась при сниженном функциональном состоянии организма, вторая работа с повышенным грузом (11 кг)— на фоне оптимального функционального состояния. Величина повышенной нагрузки нашла отражение в более высоком уровне биоэлектрической ак-
Динамика изменений коэффициента корреляции К (т„) автокорреляционной функции ЧСС при длительной работе
Время расчета коррели-ционноЛ функции (в мин. от начала работы) Величина переносимого груза (в кг) 20-минутныс периоды работы
I II III IV V VI
5—8 9,2 100 104 83 114
10,2 100 90 105 105 110 210
9—12 9,2 100 94 119 82 85 144
10,2 100 106 125 125 193 200
13—16 9,2 100 94 84 66 88 90
10,2 100 90 90 135 100 150
17—20 9,2 100 145 166 103 121 121
10,2 100 200 144 166 375
тнвнссти рабочей мышцы (рис. 2, Б). Существенно то, что различные функциональные состояния организма привели к нивелированию разницы в уровне ЧСС при рассматриваемых работах (рис. 2, Б2). Сопоставление данных автокоррелограмм позволяет четко отдифференцировать напряжение физиологических функций, несмотря на различные функциональные состояния организма. При большой нагрузке К (т0) ниже, при малой выше (рис. 2, БТаким образом, параметры регулирования могут быть использованы в качестве более надежных критериев напряжения функций, чем их абсолютный уровень.
Анализ динамики физиологических функций в процессе работы может быть использован также для выявления утомления. Как известно, повышение ЧСС по ходу выполнения одной и той же работы принято считать показателем утомления (В. В. Розенблат, и др.). Аналогично повышение интегрированной биоэлектрической активности рабочих мышц при той же мощности работы указывает на появление утомления (М. И. Виноградов; ЫрроШ, и др.).
Результаты исследовании показали, что при переносе груза № 1 средний уровень ЧСС на протяжении всего рабочего дня (6 рабочих периодов) существенно не меняется. При переносе груза № 2, начиная с 4-го рабочего периода, он нарастает, особенно на 10—20-й минуте работы (см. рис. 1, Б). Подобная тенденция может быть отмечена и в динамике интегрированных биопотенциалов рабочей мышцы (рис. 1, А). Анализ этого показателя, отражающего интимные процессы управления движениями, позволяет проследить нарастание утомления, не выявляющееся еще по показателям среднего уровня вегетативных функций. Так, на 6-м периоде работы с грузом № 1 отмечается заметное нарастание ЭМГ при отсутствии достоверных изменений уровня ЧСС. При рассмотрении динамики ЭМГ в процессе переноса груза № 2 четкие изменения на ЭМГ наблюдаются уже начиная с первого периода работы.
Приведенные данные позволяют указать на развитие выраженного утомления к концу работы с грузом № 2. Об этом свидетельствует также анализ восстановления ЧСС после работы с грузом № 2. Восстановление не наступало в 75% случаев на 10-й минуте (при грузе № 1 к 5-й минуте в 100% случаев отмечалось полное восстановление ЧСС).
Для выявления утомления мы детально проанализировали динамику показателей автокорреляционной функции на протяжении работы. Показатель К (т„) при первых 20 мин. работы был принят за 100%, и с этой величиной мы сопоставляли К (т„) на аналогичных отрезках времени каждого из 6 периодов 20-минутной работы. Как видно из таблицы, при переноске меньшего груза К (т0) на протяжении первых 16 мин. работы существенно не увеличивался (в первых 5 периодах работы) и лишь к 17—20-й минуте повышался.
Иная картина наблюдалась при переноске большего груза. Уже в первые минуты работы (5—8 мин.) К (т0) при 6-й нагрузке был увеличен в 2 раза по сравнению с исходным (при 1-й нагрузке), на 9—12 и 13—16-й минуте К (т0) значительно возрастал, начиная с 3-й нагрузки, а на 17— 20-й минуте — уже со 2-й нагрузки. В последние минуты 6-й нагрузки К (т„) увеличился более чем -в 3'/2 раза. Приведенные материалы отчет-
ливо свидетельствуют о повышении показателей корреляционной функции по ходу работы при развитии утомления. Таким образом, анализ корреляционной функции ЧСС позволяет отметить разнонаправленные изменения под влиянием повышения мощности работы и под влиянием утомления: повышение мощности вызывает снижение К (т0), а развитие утомления повышает его. Эти различия могут быть использованы для более четкой дифференциации влияния утомления и мощности работы.
При анализе автокорреляционной функции, кроме показателя дисперсии (при т0=0), ряд авторов указывают на информативность скорости снижения корреляционной кривой, характеризуемой на основе К Оа), отражающего соотношение коэффициента корреляции при ти, принятому условно за единицу, и коэффициента корреляции при Т! равном 1. Рассматривая динамику К (тц) на протяжении 6 периодов работы, выполненной при переносе разных грузов, мы не могли отметить четкой зависимости величины К (т^) от развивающегося утомления. Однако при сопоставлении этого показателя в условиях различных нагрузок наблюдали относительно более высокий уровень К (т^ при работе с повышенным грузом (при переносе груза 9,2 кг К (т1)=0,68±0,008, а при грузе 10,2 кг К (*!)= =0,83±0,06). Это позволяет предположить, что уровень этого показателя может быть использован для оценки напряжения регуляции ЧСС в процессе работы.
Результаты исследований показали, что анализ динамики физиологических функций открывает новые возможности дифференциации утомления и напряжения при физической работе (ходьбе с грузом) у подростков.
При выявлении утомления на основе характеристики изменений среднего уровня ЭМГ и ЧСС встречаются трудности, связанные с однонаправленным изменением этих показателей при повышении нагрузки при утомлении. При оценке динамики ЧСС (на основе анализа автокорреляционной функции этого показателя по ходу работы) были выявлены качественно различные изменения при повышении мощности работы, определяющей большее напряжение организма, и при утомлении. Повышенное напряжение приводило к уменьшению корреляционной функции ЧСС (при то=0, отражающего степень дисперсии процесса), развитие же утомления повышало уровень этой корреляционной функции. Таким образом, разнонаправленные изменения корреляционной функции ЧСС могут служить ценным диагностическим показателем при дифференциации утомления и напряжения.
Выводы
1. Полученные нами данные подтверждают возможность оценки напряжения и утомления организма на основе комплексной характеристики уровня частоты сердечных сокращений и биоэлектрической активности рабочей мышцы в процессе работы с учетом времени реституции частоты сердечных сокращений.
2. При характеристике степени напряжения организма может наблюдаться диссоциация между показателями частоты сердечных сокращений и интегрированной биоэлектрической активности рабочей мышцы, обусловленных различным влиянием состояния организма на показатели двигательной и вегетативной систем. В этих случаях использованные показатели автокорреляционной функции частоты сердечных сокращений сохраняют свою значимость при определении напряжения организма, в то время как информативность среднего уровня частоты сердечных сокращений ограничена.
ЛИТЕРАТУРА. Виноградов М. И. Руководство по физиологии труда. М., 1969. — Г у м е н е р П. И. В кн.: Физиологические методы исследования трудовых процессов. Свердловск, 1969, с. 50. — 3 а ц и о р с к и й В. М., СарсанияС. К. В кн.: Материалы 8-й научной конференции по вопросам морфологии, физиологии и биохимии мышечной деятельности. М., 1964, с. 90. — Р о з е и б л а т В. В. Проблема утомле-
ния. М., 1961._Розенблат В. В. В кн.: Радиотелеметрия в физиологии и медицине.
Свердловск, 1963, с. 35. — Р о з е н б л а т В. В. В кн.: Материалы 5-й Всесоюзн. конференции по физиологии труда. М., 1967, с. 258. — Л е м а н Г. Практическая физиология труда. М., 1967. — L i р р о 1 d О. С., J. Physiol. (Lond.), 1952, v. 117, p. 492.
Поступила 3/VHI 1971 г.
PROBLEMS OF DIFFERENTIATION OF FATIGUE AND STRAIN IN PROCESS OF WALKING WITH A LOAD (ON BASIS OF ANALYSIS OF KINETICS OF PHYSIOLOGICAL FUNCTIONS) P. /. Gumener, V. /. Pecherskaya
The investigation data obtained point to the possibility of assessing the strain and fatigue of a body on the basis of a complex examination of cardiac contraction rate and the bioelectric activity of a working muscle in the process of work with due regard to the restitution time of the cardiac contraction rate.
УДК 615.916:546.265. I ). 085.674.2.039.7 1:613.2
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ЭФФЕКТИВНОСТИ ПРОФИЛАКТИЧЕСКОГО РАЦИОНА ПРИ ВОЗДЕЙСТВИИ СЕРОУГЛЕРОДА
3. М. Аграновский, О. Д. Голощапов
Кафедра гигиены питания с клиникой алиментарных заболеваний Ленинградского санитарно-гигиенического медицинского института
До недавнего времени отсутствовали экспериментальные обоснования для составления достаточно эффективного рациона профилактического питания для лиц, подвергающихся воздействию сероуглерода. Так, рацион № 5, рекомендованный для работающих с сероуглеродом, неспецифичен, поскольку в момент разработки ныне действующего профилактического питания сведения о патогенезе сероуглеродной интоксикации были крайне скудны. В последние годы благодаря успехам современной физиологии, биохимии и гигиены, появились предпосылки для изыскания наиболее специфического метода диетической профилактики, в котором были бы предусмотрены ингредиенты пищи, способствующие обезвреживанию сероуглерода и ослаблению его токсического действия.
В связи с изложенным проводились исследования, целью которых явилось накопление экспериментальных материалов к разработке зффек-тивного профилактического питания работающих с сероуглеродом. Изучалось влияние на токсичность сероуглерода различного содержания в диете белка и отдельных аминокислот, жира и углеводов с целью установления связи между уровнем указанных компонентов в диете и глубиной нарушения обменных процессов. При этом учитывали как механизм действия сероуглерода, так и специфическое влияние отдельных ингредиентов пищи на его превращение и выделение из организма.
Опыты проводились на крысах, подвергавшихся ингаляционному воздействию сероуглеродом в концентрации 4000 мг/м3 по 6 часов в день в течение 6 недель. Всего было испытано влияние 7 изокалорийных синтетических рационов: а) с нормальным содержанием белка (20% казеина от общей калорийности рациона); б) с нормальным содержанием белка (20% казеина), обогащенного серусодержащими аминокислотами (0,7% от веса рациона); в) с нормальным содержанием белка и дополнительным введением триптофана (0,4% от веса рациона); г) с повышенным содержанием белка (54% казеина) для более четкого выявления механизма токсического действия сероуглерода; д) с пониженным (10%) содержанием белка; е) с повышенным содержанием жира (55% лярда) и пониженным количеством углеводов (25% крахмала); ж) с пониженным количеством жира (7%) и повышенным содержанием углеводов (73%) при неизменном содержании белка (20% казеина).
