Содержание к диссертации
Введение
Глава I. Особенности труда и характеристика неврологических функций у операторов блока управления атомной электростанции (Обзор литературы) 15
1.1. Влияние производственных факторов на нервную систему операторов блока управления АЭС 18
1.1.1. Психоэмоциональное напряжение (производственный стресс) и монотония 18
1.1.2. Ионизирующее излучение 26
1.1.3. Электромагнитное излучение 29
1.1.4. Производственный шум 31
1.1.5. Депривация сна 32
1.2. Особенности неврологического статуса операторов АЭС 32
1.3. Данные ЭЭГ у операторов блока управления АЭС 34
1.4. Резюме 40
Глава II. Материалы и методы исследования 41
II.1 Общая характеристика обследованного контингента, критерии формирования групп для исследования 41
II.2. Клинико-неврологические и дополнительные методы исследования 44
ІІ.3. Статистическая обработка полученных результатов 46
Глава III. Сравнительная клинико-неврологическая и электроэнцефалографическая характеристика операторов блока управления АЭС до и после рабочей смены 47
III.1. Характеристика жалоб на самочувствие и особенностей артериального давления 47
ІІІ.2. Результаты исследования неврологического статуса 53
Ш.З. Результаты электроэнцефалографического исследования 59
ІІІ.4. Определение риска неврологической дисфункции у операторов блока управления АЭС 67
ЗАКЛЮЧИНИЕ 76
ВЫВОДЫ 86
ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ 88
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ 90
- Психоэмоциональное напряжение (производственный стресс) и монотония
- Общая характеристика обследованного контингента, критерии формирования групп для исследования
- Характеристика жалоб на самочувствие и особенностей артериального давления
Введение к работе
Актуальность темы. Операторы блока управления атомных электростанций (АЭС) среди служащих сектора атомной энергетики являются во всем мире высокопрофессиональными, хорошо оплачиваемыми и востребованными работниками (Машин В.А., 1996; Булохова Н.Ю., 2002; Ковалевич О.М., 2004; Елдышев Ю.Н., 2006, 2007). Их годовой доход в США в 2004 г. в среднем составлял примерно 64000 долларов (Occupational Outlook Handbook, 2007).
Доля операторов среди сотрудников энергоблока АЭС достаточно велика - 20%, и рынок операторских вакансий постоянно нуждается в притоке новых работников (Аверьянов B.C., 1984; Исследование стрессовых ситуаций в деятельности оперативного персонала АС, 2000). Значительная часть операторов объединена в рамках Всемирной ассоциации организаций, эксплуатирующих АЭС, - В АО АЭС (World Association of Nuclear Operators).
Качество здоровья операторов привлекает большое внимание, так как рабочая среда этого контингента признана экстремальной; для четверти высшего оперативного состава характерны эмоциональное напряжение и расстройство некоторых личностных профессиональных качеств (Булохова Н.Ю., 2002).
Между тем функции операторов (диспетчеров) блока управления АЭС сложны и ответственны (Ковалевич О.М., 2004; Преображенская Л.Б., 2005). Они заключаются в контроле многочисленного оборудования (примерно по 40 параметрам), обеспечивающего выработку и распределение энергетических потоков, а также предупреждении и ликвидации чрезвычайных ситуаций при внутренних или внешних нарушениях работы систем атомных реакторов (Анохин А.Н., 1999; Шевяков A.M., 2005). Операторы АЭС трудятся в реальном масштабе времени и должны быть готовы как к немедленному, так и отсроченному реагированию (Зинченко В.П., Мунипов В.М., 1995; Будовский В.П., 2007). Им приходится не только отслеживать работу автоматики и реализовы-вать регламентный алгоритм действий при ее сбоях, но и прогнозировать воз-
можные изменения с последующим адекватным реагированием (Гусева Н.Л., 2005). Мера ответственности оператора за ошибку колоссальна и осложняет его работу, чему способствуют и не всегда оптимальные эргономические решения его рабочего места (Абрамова В.Н., 1996).
При этом монотония управленческого процесса приходит в противоречие с требованием постоянного повышенного внимания и психоэмоционального напряжения, обусловленных сознанием ответственности за возможную ошибку и правильность решений по обеспечению безопасности работы АЭС (Григорян В.Г. с соавт., 1997; Лаврова Н.М. с соавт., 2001). Хроническое психоэмоциональное напряжение в сочетании с монотонностью труда и лимитом времени на принятие решений в случае развития нештатной ситуации может способствовать развитию дисфункции ЦНС и повышать вероятность сбоев в работе оператора и развития аварийной ситуации (Тимофеев Н.А., 1998; Магид СИ. с соавт., 2007).
Сложность и важность профессиональных задач, решаемых операторами во время рабочей смены, усиливает стрессорную нагрузку и требует напряженного внимания при выполнении трудового задания, а также сохранности долговременной и оперативной памяти; это определяет высокую потребность в эффективном медицинском контроле нейросоматического и психофизиологического состояния операторов АЭС (Шахраманьян М.А. с соавт., 2002). Пример катастрофы на АЭС Три-Майл-Айленд в США в 1979 г. и Чернобыльской АЭС (ЧАЭС) в 1986 г. продемонстрировал всю меру ответственности операторов и тягчайшие последствия их ошибочных действий (Иванов В.К., Цьтб А.Б., 2001; Дьяченко А.А., 2004; Вишневская, В.П., 2005; Малышев В.П., 2006; Велихов Е.П. с соавт., 2007; Kohnlein W., Nussbaum R.H., 1998).
На современном этапе доля человеческого фактора в отказах сложного оборудования возрастает (Эргономика, 1999; Велихов Е.П., Смирнов В.П., 2006). Увеличение числа энергоблоков в недалеком будущем предусмотрено Федеральной целевой программой «Развитие атомного энергопромышленного
7 комплекса России на 2007-2010 годы и на перспективу до 2015 года»; ее цель -создание энергетической безопасности государства, что сопряжено с необходимостью усиления контроля за функциональным состоянием операторов АЭС (Филипченко А.М., 2004; Дедух Д.Г., 2004; Козырев М., 2005; Румянцев А.Ю., 2006; Перминов Э.М., 2007; Сопленков К.И. с соавт., 2007; Korba P.et al., 2003). Неоптимальное физическое или психическое состояние операторского персонала может воспрепятствовать своевременному и качественному принятию решений и адекватным профессиональным действиям (Симонов П. В., Фролов М. В., 1984; Ковалевич О.М., 2004). Так, допустившие ошибки и преда-варийные ситуации операторы характеризуются повышенной реактивной тревожностью, плохим самочувствием и настроением, уменьшением функциональных резервов кардиореспираторной системы и снижением умственной и физической работоспособности (Шевяков А.В., 2005). Очевидно, что важным критерием отбора и расстановки кадров служат психофизиологические особенности операторов (Юровских В.Г., 1984; Гусева Н.Л., 2005).
Поэтому комплексные меры, обеспечивающие безопасную эксплуатацию АЭС, включая эффективный мониторинг здоровья их персонала, имеют государственное значение и регламентируются специальным Указом Президента РФ № 1012 от 02.07.96 «О гарантиях безопасного и устойчивого функционирования атомной энергетики Российской Федерации». Изучение качества здоровья, разработка средств и методов профилактики, диагностики и лечения заболеваний у операторов блока управления АЭС в полной мере отвечает задачам федеральной целевой программы «Ядерная и радиационная безопасность России». Оценка функционального резерва у операторов и прогнозирование его изменений - важная научно-практическая задача (Царев А.Н., Завьялов А.В., 1998; Батищева Е.И., 2006).
В обеспечении процесса адаптации и способности к эффективной трудовой деятельности существенна роль центральной нервной системы (ЦНС). Ее регулирующие и интегрирующие функции в психологической, соматомотор-
8 ной, эндокринной и иммунной сферах выступают основным условием адаптивной саморегуляции организма (Фудин Н.А. с соавт., 1995; Судаков К.В., 1997). Это обстоятельство предъявляет особые требования к функциональному состоянию ЦНС, ухудшение которого приводит к неоптимальной адаптации организма, нарушению когнитивных функций и снижению компенсаторных возможностей (Баевский P.M. с соавт., 1997; Вейн A.M., 1998).
Однако нервная система операторов находится под влиянием комплекса негативных факторов (Организация реабилитационного восстановительного лечения работников Курской АЭС, 2006): во время рабочей смены на нее воздействуют малые дозы ионизирующего излучения (ИИ), шум, электромагнитное излучение, вибрация, депривация сна при работе ночью (Результаты динамического наблюдения за оперативным составом Курской атомной электростанции, 1994; Григорьев Ю.Г. с соавт., 2002, 2003; Егорова Е.И. с соавт., 2004). Существенное значение имеет фактор монотонии в операторской деятельности, которая провоцирует утомление и развитие опасных переходных состояний «бодрствование - сон» с повышенной вероятностью возникновения аварийных ситуаций.
Многочисленные исследования демонстрируют наличие определенной дизрегуляции в работе центральной, периферической и вегетативной нервной системы операторов АЭС (Гаврилюк В.П. с совт., 2003; Третьякова Е.Б., 2000, 2004; Гольдберг Е.М., 2006). Обнаружена связь степени нарушений с длительностью трудового стажа (Ласкова Н.А., 2004).
В связи с этим актуальна ранняя диагностика нарушений функционального состояния ЦНС операторов блока управления АЭС в целях их своевременной коррекции на донозологическом этапе (Завьялов А.В. с соавт., 2001; Бик-тимиров Т.З., 2001; Preventive examinations of nuclear power plant operators and managers, 1994). Исследования в данном направлении могли бы способствовать расширению представлений о неврологических особенностях операторов в целях эффективного поддержания их здоровья и адаптации к труду (Машин В.А.,
9 2007; SteinerV., 2003).
Поскольку основное негативное воздействие на операторов АЭС происходит во время рабочей смены, для поиска ранних признаков неврологической дисфункции, возникающей под влиянием производственной нагрузки, целесообразен поиск особенностей функционального состояния ЦНС операторов после рабочей смены. Подобное исследование могло бы обеспечить: 1) выявление неврологических нарушений на раннем, донозологическом этапе и предупреждение срывов компенсации; 2) совершенствование методов обследования операторов; 3) создание основы для разработки новых способов коррекции неврологической дисфункции.
Наряду с углубленным клинико-неврологическим исследованием, информативным методом изучения состояния мозга в условиях монотонной работы является компьютерная электроэнцефалография — ЭЭГ (В.Г. Григорян, А.Р. Агабабян, 1999; Разумникова О.М., 2004; Loganovsky K.N. et al., 2004; Lopes da Silva F., 1991; EEG complexity and performance measures of creative thinking, 1999; The neuronal basis for consciousness, 1998; Thalamocortical dysrhythmia I: Functional and imaging aspects, 2001). Однако для подобных целей ЭЭГ ранее не привлекалась и не входит в перечень методик традиционного пред- и послесменного мониторинга психофизиологических функций (Временное положение по психофизиологическому обеспечению надежности профессиональной деятельности и сохранению здоровья персонала энергетических предприятий: РАО «ЕЭС России», 2000).
Таким образом, актуально проведение сравнительного клинико-неврологического и электроэнцефалографического исследования операторов АЭС в период выходного дня и после рабочей смены для расширения возможностей выявления нарушений адаптации и предупреждения развития неврологических расстройств.
Изложенное определило цель нашего исследования и его задачи.
Цель работы: изучить клинико-неврологические и электроэнцефалографические характеристики операторов блока управления атомной электростанции после рабочей смены и уточнить характер ее влияния на функциональное состояние центральной нервной системы.
Задачи исследования:
изучить и проанализировать клинико-неврологические и электроэнцефалографические характеристики в группах операторов блока управления Курской АЭС, обследованных после рабочей смены и в период выходного дня, а также в группе лиц, не связанных с профессиональной вредностью;
сопоставить полученные клинико-неврологические и электроэнцефалографические характеристики этих групп и выявить особенности неврологического статуса и биоэлектрической активности головного мозга у операторов после рабочей смены;
3) определить наиболее информативные клинико-неврологические и
электроэнцефалографические показатели, характеризующие функцию нервной
системы у операторов блока управления атомной электростанции после рабо
чей смены, и на этой основе усовершенствовать диагностику риска дезадапта
ции операторов;
выделить среди обследованных операторов АЭС лиц с достоверными отклонениями клинико-электроэнцефалографических характеристик;
дать рекомендации по разработке дополнительных методов обследования операторов блока управления атомной электростанции.
Связь с планом НИР.
Работа проведена в соответствии с планом НИР Курского государственного медицинского университета (№ государственной регистрации 0120.05.003.09), а также Проблемно-тематическим планом научно-исследовательских работ Научного совета по неврологии РАМН и Минздрав-соцразвития России на 2005 г. (№ 14 «Обзора проблемно-тематического плана научно-исслдоевательских работ Научного совета по неврологии РАМН и
Минздравосоцразвития России на 2006 год»).
Диссертация выполнена в рамках отраслевой программы научных исследований МЗ РФ «Разработка и совершенствование методов диагностики, лечения и профилактики острых и хронических заболеваний нервной системы» по теме «Разработка методов ранней доклинической диагностики заболеваний нервной системы у работников атомных электростанций» (договор № 011.122.050 «Изучение этиологии, патогенеза и совершенствование методов диагностики, лечения и профилактики заболеваний нервной системы у детей и взрослых»).
Научная новизна.
Впервые у операторов блока управления атомной электростанции выявлены и изучены изменения нейровегетативных функций и электроэнцефалографических характеристик, возникающие после рабочей смены; показана роль рабочей смены как фактора риска развития артериальной гипертензии.
Впервые у этого контингента проведено сопоставление показателей спектральной плотности мощности альфа-, бета- и тета-ритмов в выходной день и после рабочей смены. Определен характер влияния рабочей смены операторов на показатели спектральной мощности ЭЭГ, которое заключается в нарастании мощности спектра альфа-ритма в теменных отведениях.
Практическая значимость.
Определены клинико-неврологические и электроэнцефалографические характеристики операторов блока управления атомной электростанции после рабочей смены, что позволило уточнить характер ее влияния на функциональное состояние нервной системы.
Выявлены факторы риска развития неврологической дисфункции после рабочей смены операторов атомной электростанции, что открывает возможность раннего выявления среди них лиц, нуждающихся в проведении комплекса профилактических мероприятий. Установлена связь рабочей смены и харак-
12 теристик биоэлектрической активности головного мозга операторов, которая заключается в уменьшении доли неизмененных ЭЭГ после рабочей смены.
Определены изменения спектральной плотности мощности альфа- и тета-ритмов, характерные для функционального состояния операторов после рабочей смены. На этой основе разработан способ определения риска развития неврологической дисфункции у операторов по величине спектральной плотности мощности альфа- и тета-ритма в теменных отведениях, что позволяет осуществлять раннюю диагностику нежелательных изменений.
Обоснована целесообразность использования методов нейровизуализации головного мозга операторов — компьютерной или магнитно-резонансной томографии - в целях повышения информативности обследования. Выработаны предложения по дальнейшему совершенствованию методов улучшения адаптации операторов блока управления атомной электростанции.
Основные положения, выносимые на защиту
1. Для операторов блока управления атомной электростанции харак
терны различия клинико-неврологических и электроэнцефалографических ха
рактеристик, полученных в период выходного дня и после рабочей смены.
Рабочая смена оказывает существенное негативное влияние на функциональное состояние центральной нервной системы и электроэнцефалографические показатели операторов блока управления атомной электростанции; при этом рабочая смена является фактором риска развития артериальной гипертен-зии и вегетативной дисфункции.
Влияние рабочей смены у операторов блока управления атомной электростанции на электроэнцефалографические показатели характеризуется повышением мощности спектра альфа- и тета- ритмов в теменных отведениях.
Превышение у операторов после рабочей смены максимальных границ доверительных интервалов среднегрупповых значений спектральной плотности
13 мощности альфа- и тета-ритмов в теменных отведениях свидетельствует о риске развития неврологической дисфункции.
5. В мероприятия медицинского контроля операторов блока управления атомной электростанции следует включить компьютерную электроэнцефалографию, опросники Центра вегетативной патологии для выявления вегетативной дисфункции и методы нейровизуализации головного мозга.
Внедрение результатов исследования в практику.
Основные положения диссертации внедрены в практическую деятельность кафедры неврологии и нейрохирургии ГОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Росздрава и неврологического отделения ГУЗ «Курская областная клиническая больница» Комитета здравоохранения Курской области.
Основные теоретические положения и выводы диссертации легли в основу методических рекомендаций «Определение риска неврологических нарушений у операторов блока управления атомной электростанции» (Курск, 2007). Разработано рационализаторское предложение «Способ диагностики функционального состояния ЦНС операторов блока управления АЭС» (№ 748-07, 02.0220.07).
Апробация работы.
Основные положения диссертации доложены на итоговых научных сессиях Курского государственного медицинского университета и Центрально-Черноземного отделения Российской академии медицинских наук (Курск, 2004; 2007), заседаниях Курского филиала Всероссийского общества неврологов (4 апреля 2006 г., 2 октября 2007 г.). Содержание работы нашло отражение в 12 публикациях, в том числе - методических рекомендациях.
Диссертация апробирована на расширенном заседании проблемной комиссии «Клинико-психологические и социальные аспекты здоровья» с участи-
14 ем кафедр неврологии и нейрохирургии, психологии и педагогики, психиатрии и клинической психологии ГОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет» Росздрава 17 мая 2008 г., а также на заседании кафедры неврологии и нейрохирургии Российского университета дружбы народов 17 июня 2008 г.
Объем и структура работы.
Диссертация состоит из введения, обзора литературы, главы с характеристикой материалов и методов исследования, двух глав с изложением собственных результатов исследования, обсуждения, выводов, практических рекомендаций и указателя литературы, включающего 256 источников (из них 194 отечественных и 62 - иностранных авторов). Работа изложена на 119 страницах машинописи, иллюстрирована 6 таблицами и 20 рисунками.
Психоэмоциональное напряжение (производственный стресс) и монотония
Эти особенности повышают риск ошибочных действий и усиливают психоэмоциональное напряжение и возможность развития утомления. Так, по данным Н.Ю.Булоховой (2002), у четверти командного звена операторов выявлялись эмоциональное напряжение и снижение некоторых профессиональных качеств. Актуален поиск математически точных методов оценки утомления оператора (Богомолов А.В. с соавт., 2003).
Известны следующие основные режимы операторской деятельности, которые с некоторым изменением можно применить и к работе операторов АЭС (Стрелков Ю.К., 1999; Смутнев В.И., 2007):
1) нормальный режим с контролем за работой автоматики, без вмешательства в технологический процесс (может приводить к монотонии);
2) переходный режим, режим прогнозирования сбоя технологического процесса: тенденция приближения контролируемых показателей к границам нормы (работа по удержанию процесса в предписанных параметрах);
3) режим аварийной ситуации: работа в полуавтоматизированном или механизированном режимах; эффективность во многом зависит от точности сенсомоторных действий и умения оценивать ситуацию);
4) экспериментальный режим работы: самостоятельные действия в целях уточнения возможностей эксплуатационной системы, экономии энергии и собственных сил (в известной мере ситуация эксперимента на Чернобыльской АЭС, закончившаяся катастрофой).
Таким образом, функции управления в системе «оператор — машина» весьма и весьма сложны (Забродин Ю.Л. с соавт., 2001; Hall W., Peterson Е., 2002; Steiner V., 2003). Работа в каждом из них имеет свои особенности и требует высокой собранности и концентрации внимания. Все основные этапы работы оператора предусматривают определенную системную деятельность на основе скоординированных нейрофизиологических, соматических эндокринных и моторных функций. При этом оператором производится активный поиск информационно значимых сигналов и выделение из них наиболее важных; расшифровка и декодирование информации; построение модели производственной ситуации; поиск оптимальной модели профессиональных действий и их реализация.
Следует учесть, что оценка и переработка информации должны осуществляться постоянно и включать сопоставление заданных и текущих режимов работы системы (необходимо запоминание поступающей информации, извлечение из памяти нормативных информационных образцов, декодирование сигналов). Оператор должен принять мотивированное решение, которое во многом определяется имеющимися альтернативами, но также и представлениями оператора о цели и результатах своих действий. Реализация решения зависит от готовности специалиста быстро, на уровне автоматизма, выполнить комплекс профессиональных действий в экстремальных условиях.
Общая характеристика обследованного контингента, критерии формирования групп для исследования
В основу работы положены данные, полученные при комплексном кли-нико-неврологическом и электроэнцефалографическом исследовании 135 мужчин в возрасте 27-50 лет. В их число входили 105 операторов блока управления Курской АЭС, из которых 45 человек обследовано после рабочей смены (основная группа) и 60 - в выходной день (группа сравнения). По техническим условиям исключалась возможность обследования одних и тех же лиц до и после рабочей смены. Контрольная группа - 30 человек того же возраста, не имевших контакта с профессиональной вредностью; в ее состав вошли медицинские работники, техники и инженеры коммунальной службы .
Исследование проведено в период с 2002 по 2005 гг. на базе кафедры неврологии и нейрохирургии ГОУ ВПО «Курский государственный медицинский университет Росздрава» и лаборатории психофизиологического обеспечения службы подготовки персонала АЭС (г. Курчатов Курской области).
Основная группа была сформирована из работников АЭС, подвергшихся регламентному диспансерному медицинскому обследованию, проводимому до начала трудовой смены (в выходной день) и после трудовой смены. При этом предпринималось соматическое и психофизиологическое исследование каждого работника АЭС. Дополнительно к стандартному контрольному исследованию соматического и психофизиологического статуса, у каждого оператора АЭС исследовался неврологический статус по общепринятой методике и ЭЭГ.
Характеристика жалоб на самочувствие и особенностей артериального давления
Тенденция к повышению уровня АД после смены, исходя из средних значения показателей АДс и АДд для группы в целом, была неубедительной.
Поскольку за среднегрупповыми значениями могли нивелироваться случаи возможной гипер- или гипотензии, нами изучены индивидуальные профили АД. Для этого в каждой группе выделили лиц с уровнем АД, равным или превышающим 140 и 90 мм рт.ст., составляющим риск гипертонической болезни и инсульта. Доля таковых лиц оказалась среди операторов основной группы достоверно выше, чем в группе сравнения: соответственно 52% против 30% (а=0,02). В контрольной группе аналогичный показатель составил лишь 10% (различия с основной группой высоко достоверны - а 0,005; различия с группой сравнения достоверны, а 0,05).
Принимая во внимание, что повышение уровня АД у операторов могло быть стереотипной реакцией в условиях рабочей нагрузки, и что степень адаптации к труду и вредным факторам производства, несмотря на общие закономерности, может у различных операторов иметь индивидуальные особенности, дополнительно в каждой группе для среднего значения показателей АДс и АДц были рассчитаны доверительные интервалы. Верхний уровень доверительного интервала, по нашему мнению, указывал границу допустимого повышения АД для представителей группы в конкретных условиях их обследования (в выходной день или после работы).
Превышение этих «внутригрупповых нормативов», специфических для функционального состояния утомления или отдыха лиц данной группы, служило индикатором нарушения адаптации в условиях трудовой нагрузки (излишнее утомление, избыточный уровень тревоги).
