Тема 12. Предмет и задачи гигиены труда. Физиология труда.

Тема 12. Предмет и задачи гигиены труда. Физиология труда.

ОСНОВЫ ФИЗИОЛОГИИ ТРУДА

Физиология труда – пограничный раздел гигиены и физиологии, изучаюший влияние процесса труда на организм человека и разрабатывающий мероприятия по повышению работоспособности и предупреждению развития утомления.

Основная цель ее- в научном обосновании рекомендаций по оптимизации трудового процесса и условий окружающей среды, рационализация рабочего места, рабочей позы, движений, автоматизации и механизации тяжелых работ, разработка физиологически обоснованных режимов труда и отдыха.

Основная задача- изучение изменений функционального состояния организма работающего, его физиологических функций, под влиянием выполняемой работы с учетом состояния сан-гиг условий на рабочем месте.

Классификация видов труда.

Труд делится на преимущественно умственный, с преобладанием умственной и творческой деятельности и преимущественно физический, где преобладает мышечная деятельность, однако НТР стирает четкие грани между этими видами труда. ни один из видов труда не может выполняться без участия ЦНС.

Основные виды труда:

Физический труд – требует большой физической активности и энергозатрат (труд грузчика и др.)

Механизированный труд – значительная мышечная активность, но энерготраты меньше (труд токаря, комбайнера и др.)

Автоматизированный и полуавтоматизированный труд – требует меньших энерготрат, но характеризуется монотонностью (наладчик, ткач и др.)

Труд на конвейере – монотонность, навязанный ритм труда

Труд с дистанционным управлением – невно-эмоциональная напряженность 

Интеллектуальные виды труда:

А) в сфере материального производства – инженеры, операторы

Б) вне материального производства – врачи, учителя и др.

По величине энерготрат труд делится на следующие группы:

-работа со значительной мышечной активностью (энерготраты 4000-6000 Ккал)

-работа на конвейере, механизированнй труд (3000-4000 Ккал)

-автоматизированный труд, интеллектуальные виды труда (2000-2400Ккал).

Физический труд делят на

статический – работает одна группа мышц, ухудшается кровоснабжение, быстрее развивается утомление

динамический – работают разные мышцы – более благоприятно

Понятия «утомление» и «усталость».

Усталость – субъективное чувство, как правило, сопровождающее развитие утомление. Зависит от психофизиологического состояния работающего, от степени заинтересованности в труде.

Утомление – комплекс объективных обратимых изменений в организме в результате выполнения труда, проявляющийся в снижении работоспособности. Если утомление не проходит до начала следующего цикла работы, оно постепенно накапливается и переходит в переутомление – стойкое снижение работоспособности, патология ЦНС, ССС, иммунодепрессия, рост травматизма.

Понятие о работоспособности, ее динамика в процессе труда и после работы.

Работоспособность – способность человека к длительному выполнению труда без снижения качественных и количественных показателей (с высокой производительностью труда). Работоспособность зависит от множества причин: состояния здоровья, гигиенических условий труда, организации трудового процесса, психо-физиологических факторов и др.

Преждевременное снижение работоспособности – показатель влияния этих факторов, поэтому изучение ее динамики важно для оценки здоровья работающих, а также с точки зрения гигиены труда.

Изменения в организме в процессе труда.

Изменения ЦНС.

Первая система, реагирующая на выполнение какой-либо работы – ЦНС – отмечается повышение ее тонуса. Формирование трудовых навыков происходит за счет условно-рефлекторных реакций, при этом в процессе обучения формируется динамический производственный стереотип. Он состоит из основных элементов и микропауз. При адекватной нагрузке наблюдаются благоприятные сдвиги нервных процессов, снижается скрытое время реакций, при чрезмерно напряженной работе временное улучшение показателей ЦНС сменяется их ухудшением – ослабление рефлексов, преждевременное утомление и др.

В процессе труда на человека могут воздействовать химические, физические, биологические и психофизиологические вредные производственные факторы. Согласно «Руководству по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (Р 2.2.2006-05), последние называются также факторами производственного процесса (в отличие от факторов производственной среды).

Основной целью физиологических исследований является оценка факторов производственного процесса: тяжести и напряженности труда. Кроме того, они проводятся при определении функциональных сдвигов в органах и системах организма работающих в процессе труда для оценки уровня работоспособности в динамике рабочего дня, степени утомления, а также при разработке рациональных режимов труда и внутрисменного отдыха.

После ознакомления с производственным участком, цехом и получения общих сведений о технологическом процессе подбирается группа работающих для проведения физиологических исследований. Для получения достоверных данных эта группа должна быть достаточной в количественном отношении (10-12 человек). Выбранные лица должны составлять однородную группу испытуемых - быть практически здоровыми, одного пола, иметь стаж работы на данном рабочем месте не менее трех лет. Желательно не включать в группу лиц, которые проработали после отпуска меньше месяца.

Исследования проводятся не менее 2 нед. Если работы осуществляются на открытом воздухе, то исследования необходимо проводить как минимум дважды в год - в теплый и холодный периоды.

Кратность исследований в течение рабочей смены должна соответствовать периодам работоспособности (врабатывание, устойчивая высокая работоспособность, утомление), т.е. изучаемые физиологические функции следует определять не менее пяти раз:

1) в первые 10-30 мин рабочей смены;

2) через 2-3 ч работы;

3) перед обеденным перерывом;

4) через 10-20 мин после него;

5) за 20-30 мин до окончания рабочего дня.

Если же по условиям производства 5-кратные исследования проводить невозможно, то следует ограничиться первыми двумя и последним исследованиями.

Очень важным является правильный выбор методик, используемых для исследований. Если методика исследования связана с отрывом рабочего от трудового процесса, то одновременно следует использовать не более 2-3 методик, причем время, затрачиваемое на каждую из них, не должно превышать 2-3 мин.

Таким образом, одноразовое отвлечение рабочего будет занимать 5-7 мин. Если по условиям исследования нужно применять большее число методик, то можно чередовать их по дням.

При выборе методик исследования той или иной функции организма необходимо руководствоваться определенными требованиями: методики должны быть достаточно информативными, простыми в выполнении, минимально отвлекать исследуемого от работы.

Перед проведением исследований целесообразны инструктаж или тренировка рабочих по тестам с обязательным объяснением им цели и смысла предстоящих наблюдений.

В основном физиологические методики применяются для изучения центральной нервной, сердечно-сосудистой, дыхательной (внешнее дыхание), нервно-мышечной (двигательного аппарата) систем, а также анализаторов (зрительного, слухового, кожного, обонятель- ного).

Методики, используемые в физиологии труда, могут быть условно разделены на две основные группы:

1) общие, которые можно применять при исследовании любого трудового процесса;

2) специфические, позволяющие выявить особенности влияния на организм определенных видов труда.

При разработке программы физиологических исследований в каждом конкретном случае выбор методик (тестов) определяется наибольшей их адекватностью сдвигам, которые ожидаются в организме рабочих при выполнении работы. Принято исследовать не менее трех функциональных систем, например центральную нервную, сердечно-сосудистую и нервно-мышечную или сердечнососудистую, дыхательную, функцию анализаторов.

Оценка показателей может проводиться либо по их абсолютным величинам (частота сердечных сокращений, артериальное давление, энерготраты), либо по относительным значениям, выраженным в процентах по отношению к исходному уровню, принятому за 100 (мышечная сила, выносливость, латентные периоды слухо-зрительно-моторных реакций).

Желательно дополнить физиологические исследования социологическими: провести анкетирование среди рабочих с целью выяснения их отношения к работе, существующему режиму труда и внутрисменного отдыха, условиям труда, а также с целью выявления лиц, предъявляющих жалобы на усталость, утомление, плохое самочувствие в период работы и т.д.

Обязательным компонентом физиологических исследований является хронометраж трудового процесса, рабочих операций в течение смены.

После окончания исследований полученные результаты подвергают статистической обработке с установлением средней величины показателя (М), ошибки средней (m) и достоверности разницы показателей (t).

В итоге физиологического исследования определяют тяжесть и напряженность труда, динамику работоспособности и формулируют соответствующие рекомендации по оптимизации труда, внутрисменного отдыха рабочих изучаемых профессий и т.д.

Длительность перерыва в физиологических исследованиях до и после внедрения рекомендованного режима труда и отдыха должна быть достаточно продолжительной - не менее 3 мес. 3а этот период у рабочих вырабатывается новый динамический производственный стереотип, только при закреплении которого и может быть выявлен физиологический и экономический эффект.

ХРОНОМЕТРАЖ РАБОЧЕГО ДНЯ

Если результаты физиологических исследований функционального состояния органов и систем могут быть дополнены хронометражными данными, они получают особую ценность. Метод хронометража, т.е. установление длительности выполнения отдельных рабочих операций, позволяет выявить изменения работоспособности. Так, постепенное увеличение времени, затрачиваемого на определенную операцию, может свидетельствовать о наступлении утомления.

Примечание. Загруженность рабочего дня считается малой, если сумма времени, затрачиваемого на рабочие операции, подсобные работы и производственные отвлечения, занимает менее 75% от общего времени рабочей смены, достаточной - 75-85%, интенсивной - 86-95%, очень интенсивной - превышает 95%.

Метод хронометражных наблюдений используют для оценки трудового процесса (режим труда, ритм работы, темп выполнения отдельных операций), выявления возможного влияния условий труда на функциональное состояние организма, решения вопросов научной организации труда (НОТ).

Перед проведением наблюдений необходимо ознакомиться с процессом труда, характером подлежащих учету рабочих операций или их элементов, особенностями условий труда. Составляется примерная схема последовательности изучаемых операций, для чего следует правильно расчленить изучаемый трудовой процесс на отдельные операции или их элементы.

Хронометраж ведут при помощи секундомера по текущему времени, т.е. не останавливая стрелку, а лишь отмечая время окончания каждого элемента рабочего процесса, каждой операции по указанному ниже протоколу.

Метод хронометража позволяет получить следующие данные:

1) среднюю продолжительность отдельных операций в течение рабочего дня, выявляя зависимость ее от времени смены, режима труда, ритма работы;

2) время, затрачиваемое на выполнение основных и подсобных (вспомогательных) операций, простои и ремонт оборудования, исправление брака, ожидание материала, личные и производственные отвлечения, что характеризует условия и организацию труда;

3) загруженность рабочего дня.

Результаты хронометража могут быть выражены в виде таблицы или графической форме.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ

К специфическим методам оценки функционального состояния нервной деятельности относятся исследования внимания, памяти, скорости реакций, подвижности рефлексов, электроэнцефалография.

Исследование внимания является важнейшим в психофизиологической оценке труда операторов.

Концентрацию и устойчивость внимания определяют с помощью методики бланковой пробы «перепутанных линий». На бланк нанесено 25 перепутанных линий, начинающихся слева и заканчивающихся справа. Слева линии пронумерованы. Обследуемый визуально прослеживает ход каждой линии, проставляя справа тот номер,

под которым линия начиналась слева. Оценку задания проводят по времени его выполнения и по количеству ошибок, определяемых с помощью эталонного бланка.

Объем внимания можно исследовать с помощью методики «расстановки чисел». Обследуемый получает бланк с изображением двух квадратов, разбитых на 25 клеток каждый. В клетках верхнего квадрата в случайном порядке расположены разнообразные двузначные числа, в нижнем квадрате клетки свободны. Задача обследуемого заключается в последовательном заполнении клеток пустого квадра- та числами, которые написаны в верхнем квадрате, в возрастающем порядке в течение 2 мин. Проверка ведется с использованием эталона. Подсчитываются количество проставленных чисел и количество ошибок. При правильном заполнении только 12-13 клеток можно говорить о недостаточном объеме внимания; заполнение 17-18 клеток и более свидетельствует о хорошем объеме внимания. Вычисляется также процент ошибочных ответов по отношению к общему числу расставленных чисел.

Для оценки способности переключения внимания применяют следующую методику. В квадрате из 49 клеток в случайном порядке отпечатаны черным цветом числа от 1 до 25 и красным - от 1 до 24. Обследуемый называет, показывая вначале в прямом порядке, все черные числа, а затем в обратном порядке - красные. При времени выполнения теста менее 4 мин можно говорить о хорошем результате, свыше 4 мин - о недостаточном уровне переключаемости внимания,

Исследование памяти предусматривает оценку способности к запоминанию определенного объема информации. Проба «память на числа» оценивает способность к непосредственному запоминанию. Обследуемому в течение 3 с предъявляется таблица с 10 двузначными числами, после чего он в течение 1 мин должен записать запомнившиеся числа. Воспроизведение их спустя 30 или 40 мин позволяет судить о долговременной памяти. При оценке результатов учитывается общее количество чисел, которое запомнил обследуемый.

Проба «память на числа» может быть заменена пробой «память на слова». При этом исследователь зачитывает ровным голосом 10 слов, немногосложных и логически друг с другом не связанных. После прочтения обследуемый должен их воспроизвести. Оценка памяти осуществляется по 4-балльной системе: запоминание 8-10 слов (чисел) указывает на отличную память, 6-7 - на хорошую, 4-5 - на удовлетворительную, менее 4 - на плохую.

Для регистрации скорости и простой зрительно- (слухо-) моторной реакции применяют универсальный хронорефлексометр. Обследуемый садится перед выносным блоком прибора, на который подаются световой или звуковой сигналы и в который вмонтирована кнопка, останавливающая электронный счетчик времени. Испытуемый, держа палец на кнопке, должен как можно быстрее нажать ее после подачи сигнала. Исследователь сидит перед пане- лью управления и нажатием ключа (тумблера) подает тот или иной сигнал. После нажатия испытуемым кнопки сигнал отключается, а счетчик фиксирует скрытое время реакции в миллисекундах. Можно давать серию в 10 последовательных сигналов, высчитав затем средний показатель латентного периода простой двигательной реакции.

Исследование подвижности нервных процессов в зрительном или слуховом анализаторе проводится также для оценки функционального состояния ЦНС. Для определения критической частоты слияния мельканий (КЧСМ) обследуемому предъявляют серию световых сигналов, скорость мелькания которых изменяется с помощью потенциометра. Испытуемый должен установить ту минимальную частоту мельканий, при которой световой сигнал воспринимается им как непрерывный.

Определение критической частоты слияния звуковых колебаний проводят следующим образом: обследуемому через наушники подаются звуковые импульсы от генератора, частота которых может плавно изменяться. Импульсы подаются с постепенным увеличением их частоты до максимума. Обследуемый устанавливает момент, когда отдельные звуковые импульсы сливаются в сплошной тон.

Электроэнцефалография (ЭЭГ) относится к объективным инструментальным методам исследования функционального состояния ЦНС и представляет собой регистрацию биоэлектрической активности головного мозга.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО АППАРАТА

В практике гигиенических исследований для изучения работоспособности и утомления нервно-мышечного аппарата (НМА) наиболее часто используются динамометрия, треморометрия и электромиография.

Динамометрия представляет собой определение основных показателей произвольной дееспособности отдельных мышечных групп. К ним относятся максимальная произвольная сила (МПС), выносливость к статическим напряжениям и интегральный показатель - максимальная мышечная работоспособность.

Сила мышцы определяется наибольшим напряжением, которое она может развить. Основными измерительными приборами при этом являются различные виды динамометров: кистевые гидравлический и механический динамометры, ножной динамометр для измерения силы мышц разгибателей спины. При измерении силы обследуемый осуществляет максимальное воздействие (плавно, без рывков) на соответствующее устройство динамометра. Достигнутая максимальная сила должна быть зафиксирована на 1-2 с.

Выносливость к статическому напряжению определяется по длительности периода, в течение которого обследуемый удерживает усилие, равное 75% от МПС.

При измерении выносливости исследователь просит поддерживать заданное усилие максимально долго до отказа. Как только обследуемый достигает необходимого уровня усилия, исследователь включает секундомер и останавливает его в момент отказа поддерживать усилие. Срок удержания усилия (в секундах) и есть показатель статической выносливости.

Максимальная мышечная работоспособность (ММР) определяется на основании двух измеренных динамометрических показателей как произведение заданной силы на время ее удержания.

При снижении работоспособности, развитии утомления динамометрические показатели, как правило, снижаются. Величина снижения статической выносливости является одним из показателей степени физического утомления при труде. Оптимальным в процессе обычного рабочего дня является снижение выносливости на 5-10%, предельно допускаемым - на 20%. Превышение этого уровня указывает на развитие выраженного утомления НМА и служит основанием для проведения мероприятий по снижению трудовой нагрузки путем механизации и автоматизации трудовых операций, изменения норм труда (норм выработки, времени активной работы, численности рабочих и т.д.), рационализации режимов труда и отдыха.

Треморометрия представляет собой регистрацию постоянных, непроизвольных мелких колебаний кисти и осуществляется с помощью специального прибора - тремометра. Анализ треморометрии проводится по амплитуде и частоте колебаний. В используемом в практике гигиенических исследований электротремометре амплитуда отражается числом касаний краев фигурных пазов. При проведении измерений исследователь записывает показание счетчика электротремометра и включает его. По команде исследователя (при

этом он запускает секундомер) обследуемый металлической указкой проводит через все фигурные пазы. После выполнения задания секундомер останавливается и вновь регистрируется показание счетчика. Разность в показаниях счетчика указывает количество касаний указкой краев пазов. Делением значения общего числа касаний на время выполнения теста определяется частота - количество касаний в 1 с.

При развитии утомления тремор усиливается, однако при трактовке результатов исследования необходимо учитывать влияние степени скоординированности совместной деятельности зрительного и двигательного анализаторов.

Электромиография (ЭМГ), т.е. регистрация биоэлектрической активности мышц, является одной из наиболее адекватных методик, позволяющих объективно оценить функциональное состояние НМА. В зависимости от характера отведения различают суммарную ЭМГ (отводится с помощью накожных электродов) и ЭМГ отдельных двигательных единиц (отведение осуществляется с помощью игольчатых электродов). В гигиенических исследованиях используется, как правило, суммарная ЭМГ. Она представляет собой результат сложения потенциалов действия ряда двигательных единиц, в состав которых входят мотонейрон, его аксон и несколько мышечных волокон. Задача исследователя сводится к отведению, усилению и регистрации этих потенциалов. Для этих целей используются электромиографы.

При подготовке к записи ЭМГ для снижения сопротивления кожи ее обрабатывают спиртом в области двигательной точки мышцы (место, где сосредоточено наибольшее количество двигательных единиц), закрепляют электроды на коже с помощью пластыря (по 2 электрода на каждую мышцу - отведение биполярное) и для уменьшения помех «заземляют» испытуемого с помощью специального электрода. Все отводящие электроды подсоединяются к входу усилителя, который связан с регистрирующим блоком.

Количественный анализ ЭМГ включает определение величины амплитуды осцилляций и частоту их следования. В современных приборах этот процесс осуществляется с помощью микропроцессорной техники, и на экран дисплея поступает алфавитно-цифровая информация о частотном спектре и средней величине входного сигнала ЭМГ. Механизм обработки ЭМГ включает измерение в миллиметрах по восходящему колену высоты зубцов и определение средней

амплитуды колебаний. Зная цену 1 мм в микровольтах (по калибровочному сигналу, который записывается до регистрации ЭМГ), вычисляют величину осцилляций.

Частоту следования осцилляций определяют путем подсчета количества зубцов в единицу времени (импульс в 1 с).

Возрастание амплитуды и уменьшение частоты следования осцилляции ЭМГ являются достаточно информативными показателями для диагностики утомления, но при одном непременном условии - постоянстве нагрузки. В производственных условиях из-за возможности снижения величины прикладываемых усилий, изменений рабочей позы, характера рабочих движений, включения в работу других мышечных групп и т.д. это условие может нарушаться, что затрудняет оценку утомления по ЭМГ-показателям. В связи с этим для оценки мышечного утомления в последнее время используют тесты с дозированной физической нагрузкой, например удержанием 50% или 75% от МПС в течение определенного времени (30 с или до «отказа») с одновременной регистрацией ЭМГ. Сравнение биоэлектрической активности мышц во время удержания дозированных нагрузок в динамике рабочего дня позволяет дать объективную характеристику функционального состояния нервно-мышечного аппарата.

 

Изменения дыхания.

При работе меняется как внешнее, так и тканевое дыхание. Повышенная доставка кислорода к тканям и удаление СО₂ достигается учащением и углублением дыхания (в покое частота дыхания 7 – 22 раз в мин, при работе – 50 и более раз в мин, объем легочной вентиляции повышается в 5 – 10 раз).

Максимальное поступление О₂ с дыханием – 3-4 л/мин – кислородный потолок. Поступление кислорода в организм нарастает постепенно и вначале работы создается кислородный долг (задолженность), во время которого накапливаются недоокисленные продукты обмена, при тяжелом неадекватном труде кислородный долг очень большой и требуется несколько дней для окисления образовавшихся в тканях метаболитов.

Феномен Лингарда. Немецкий физиолог Лингард установил, что при тяжелом статическом физическом труде у части людей после окончания работы вновь повышается потребность в кислороде за счет выхода недоокисленных продуктов обмена из тканей в кровь, что вызывает стимуляцию газообмена.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ ВНЕШНЕГО ДЫХАНИЯ И ГАЗООБМЕНА

Функциональное состояние дыхательного аппарата может характеризоваться как качественными (ритм), так и количественными (частота, глубина дыхания, минутный объем дыхания, жизненная емкость легких) показателями.

Жизненная емкость легких (ЖЕЛ) - показатель внешнего дыхания, включающий дыхательный объем, т.е. объем воздуха, вдыхаемый и выдыхаемый при каждом дыхательном цикле (обычно около 500 мл), резервный (дополнительный) объем вдоха - объем воздуха, поступающий в легкие при максимальном (после спокойного) вдохе (около 1500 мл), и резервный объем воздуха - тот объем, который можно максимально выдохнуть после спокойного выдоха (около 1500 мл).

ЖЕЛ не является показателем функциональной способности аппарата внешнего дыхания. Величина ЖЕЛ зависит в основном от пола, возраста и роста. Однако в гигиене труда определение этого показателя можно осуществлять при сравнительной оценке оптимальности рабочих поз. Так, если ЖЕЛ в свободном вертикальном положении принять за 100%, то при сгибании туловища вперед она будет составлять 88,5%, а при сгибании назад - 75%.

На величину ЖЕЛ оказывает влияние интенсивность физической работы: незначительная нагрузка увеличивает ЖЕЛ, тяжелая - снижает ее. Последнее связано с активным выдохом, участие в котором принимают мышцы, уменьшающие объем грудной клетки. Определение ЖЕЛ может использоваться также для оценки уровня физической работоспособности человека.

Определение ЖЕЛ проводится с помощью сухого или водного спирометра. Перед проведением измерения на нос исследуемого накладывается зажим. После максимально глубокого вдоха производится максимально глубокий выдох в мундштук. Выдох не должен быть форсированным (чрезвычайно быстрым), его время исследователем не ограничивается. Измерение производят 3-5 раз до получения близких результатов, из которых учитывается максимальный.

Более точные данные получаются при графической регистрации ЖЕЛ на спирографах различных систем. Исследования на них проводят, как и на спирометрах.

Помимо абсолютного значения, ЖЕЛ выражают также в процентах к нормативам, разработанным с учетом пола, возраста и роста человека.

Минутный объем дыхания (МОД), или легочная вентиляция, - объем воздуха, который вентилируется в легких за 1 мин для обеспечения организма необходимым количеством кислорода и выведения углекислого газа. Практически МОД обычно рассчитывают по объему воздуха, который выдохнул испытуемый за определенное время (3-5 мин), с последующим делением его на число минут. Если дыхание равномерное, то МОД является произведением глубины дыхания на его частоту. Если оно неравномерное, то МОД равен сумме всех дыхательных объемов за минуту. Величина МОД зависит от потребности организма в кислороде и степени утилизации вентилируемого воздуха, т.е. количества кислорода, поглощаемого из определенного объема воздуха.

МОД в стационарных условиях может определяться путем измерения объема выдыхаемого за известный промежуток времени воздуха при помощи спирографов. В зависимости от конструкции прибора используется маска с резиновой прокладкой, плотно прижимаемой к лицу, или загубник; в последнем случае на нос испытуемому накладывается зажим. Преимущество использования загубника заключается в значительном уменьшении «мертвого пространства».

При исследовании легочной вентиляции по методу Дугласа забор выдыхаемого воздуха в мешок в соответствии с задачами исследования осуществляется в течение 3-5 мин (время фиксируется по

секундомеру). После опыта мешок Дугласа соединяют с газомером, и воздух, содержащийся в нем, пропускают через газомер. Разделив полученный объем воздуха на количество минут (время отбора), рас- считывают МОД.

Полученные объемные величины легочной вентиляции необходимо привести к стационарному состоянию (т.е. воздух без примеси водяных паров, температура 0? и давление 760 мм рт. ст.) по формуле:

Величина МОД в покое у мужчин составляет 5-7 л, у женщин - несколько меньше (на 20-25%). При выполнении физической работы (за исключением локальной) с преобладанием динамического компонента существует практически прямая зависимость между интенсивностью нагрузки и величиной МОД. Это позволяет в ряде случаев классифицировать тяжесть труда по величине МОД. Так, легкая работа - МОД до 12 л/мин, средняя - до 20 л/мин, тяжелая - до 36 л/мин и очень тяжелая - свыше 36 л/мин.

Частота дыхания (количество дыхательных движений в 1 мин) определяется путем визуального наблюдения за дыхательными экскурсиями грудной клетки, однако в производственных условиях это не всегда осуществимо. Указанный метод не позволяет также качественно охарактеризовать дыхание, т.е. определить его ритм. С целью устранения указанных недостатков можно использовать различные приборы, которые позволяют получить графическую запись дыхательных движений. В стационарных условиях (фиксированное рабочее место) используют спирограф или пневмограф. Их наиболее простая конструкция состоит из манжеты аппарата для измерения артериального давления, соединенной резиновой трубкой с капсулой Марея. Манжета укрепляется в области нижней части грудной клетки испытуемого. Затем через тройник система заполняется воздухом и герметизируется. Запись проводится на самописце.

Иногда по условиям технологического процесса трудовая деятельность испытуемого связана с постоянным перемещением или осу- ществляется в особых условиях (монтажные работы на высоте). В этом случае применяется телеметрическая аппаратура (например, «Спорт»). На груди испытуемого фиксируется датчик, который представляет собой резиновую трубку, наполненную электропроводящим порошком (графитом). При движении грудной клетки изменяется диаметр трубки, а следовательно, и электрическое сопротивление графита, которое фиксируется передатчиком, закрепленным на поясе испытуемого. Приемник, настроенный на частоты передатчика, передает сигналы на осциллограф или чернильный самописец.

Однако при физической работе с участием мышц корпуса информативность названных выше методик ограничена, так как пневмо- граммы отражают не только экскурсию грудной клетки, но и артефакты от мышечных напряжений, причем последние бывают столь велики, что полностью маскируют дыхательные движения.

Глубина дыхания определяется как частное от деления МОД (в миллиметрах) на число дыханий в 1 мин.

Измерение газообмена часто бывает необходимо для определения величины энерготрат при выполнении различных видов трудовой деятельности. Во-первых, величина энерготрат может служить мерой тяжести (только для физических работ с преобладанием динамического компонента) труда; во-вторых, быть информативным показателем для оценки рациональности трудового процесса (например, энерготрат до и после внедрения оздоровительных мероприятий). Рост величины энерготрат при неизменной производительности труда служит достаточно важным признаком развития утомления. Кроме того, величину энерготрат следует использовать при оценке производственного микроклимата, нормировании и организации труда.

Существует несколько методов определения величины энерготрат человека. Среди них в гигиене труда наиболее широко используется метод непрямой калориметрии, который включает в себя обязательное измерение газообмена. Под газообменом понимают процессы поглощения организмом кислорода из вдыхаемого воздуха и выделение углекислого газа.

Для определения содержания углекислого газа и кислорода в выдыхаемом воздухе используют газоанализаторы, которые могут быть физическими и химическими. В химических газоанализаторах применяют метод избирательного поглощения углекислого газа и

кислорода различными химическими соединениями с последующим определением их объемов. Физические газоанализаторы используют физические свойства газов; они подразделяются на электрические, магнитные и др.

Измерив тем или иным способом количество потребленного кислорода и выделенного углекислого газа, рассчитывают дыхательный коэффициент (СО₂/О₂). По его величине определяют калорический эквивалент кислорода, умножив который на количество потребленного кислорода, получают величину энерготрат.

Для ориентировочного расчета величины энерготрат можно использовать следующие формулы:

для региональной работы - Е (кДж) = 4,18 (-0,52 + 0,17 МОД); для локальной работы - Е (кДж) = 4,18 (1,27 + 0,04 МОД).

Коэффициент 4,18 служит для перевода килокалорий в килоджоули.

 

Изменения в крови.

При работе увеличивается объем циркулирующей крови за счет выхода ее из депо. За счет сгущения крови ввиду потоотделения наблюдается эритроцитоз, миогенный лейкоцитоз (в основном за счет нейтрофилов и лимфоцитов). Повышается кислотность крови за счет молочной и пировиноградной кислот, меняется содержание глюкозы.

Тема 12. Предмет и задачи гигиены труда. Физиология труда.