Введение к работе
Актуальность проблемы. Состояние организма человека в условиях психофизической активности и профессиональной деятельности, в частности, является объектом большого числа исследований [Загрядский В.П., Сулимо-Самуйлло З.К., 1976; Измеров и соавт., 2001; Баевский, Р.М., 2000; Быков Ю.И., 2007; Biondi R. et al., 2003; Crisafulli A. et al., 2004; Persson R et al., 2006].
Известные способы оценки функционального состояния и утомления многочисленны, основаны на использовании широкого круга физиологических, гигиенических, социометрических данных, предполагая качественную характеристику состояний [Рахманин Ю.А., Ревазова Ю.А., 2004; Curry I.P., 2003; Peters E.M., et al., 2004; Alkjaer T. et al., 2005; Eriksen W., 2006].
Научный поиск и решение этой важной проблемы осуществляется в различных направлениях: с одной стороны, осуществляется поиск универсальных характеристик [Баевский Р.М. и др., 1996; Апанасенко Г.Л., Попова Л.А., 2000; Михайлова Л.А., 2006; Biondi R. et al., 2003; Baldock M. et al., 2006; Persson R et al., 2006], с другой стороны, реализуется выделение наборов параметров, отражающих особенности трудового деятельности [Трубецков А.Д., 1999; Лосенок С.А. и др., 2008; Юшкова О.И. и др., 2008; Rohmer O. et al., 2004; Karlsson B. et al., 2005; Lusa S. et al., 2006]. Вместе с тем ряд исследователей акцентируют внимание на том, что реализованные способы могут быть использованы только для данного вида трудовой деятельности человека и не обладают необходимым уровнем надежности для других вариантов психофизической активности [Измеров Н.Ф. и соавт., 2001; Moreno C.R.C et al., 2004; Milham S., 2007].
Расширение методических подходов, ориентированных на оценку состояния человеческого организма в условиях трудовой деятельности, позволило сформировать понимание того, что разрабатываемые способы должны: базироваться на физиологических характеристиках, отражать материальность исследуемых процессов, позволять осуществление количественной оценки в режиме мониторинга; иметь возможность реализации параллельно трудовой деятельности или в режиме экспресс-диагностики [Саркисов, Д.С., 2001; Загайнов С.А. и др., 2007; Капилевич Л.В., Замулина Е.В., 2008; Van Dongen Hans P.A., 2004; Hackworth C. et al., 2005; Vikkunen H. et al., 2006].
Особенностью трудовой деятельности сотрудников оперативных подразделений пожарной охраны является сочетание трудовой деятельности суточной продолжительности и нагрузок различной интенсивности, формирующих тяжесть труда IV-V групп и экстремальные условия трудовой деятельности [Марьин М.И., 1992; Дьякович М.П., Шевченко О.И., 2008; Русанова Д.В, 2008].
Имеющиеся в доступной литературе сведения о функциональном состоянии организма пожарных на протяжении рабочего дня малочисленны и разрозненны [Марьин М.И. с соавт., 1996; Главацкий Г.Д., Цай Ю.Т., 2006], что не позволяет создать единого представления о состоянии и реализации физиологических функций в экстремальных условиях профессиональной деятельности [Саливон С.Г., 1983; Кандрор И.С. и др., 1993; Бовин Б.Г. с соавт., 1997]. В связи с этим данные, характеризующие процесс утомляемости пожарных в условиях рабочего дня, важны для расширения фундаментальных представлений в области физиологии трудовой деятельности и для организации мероприятий по медико-биологическому сопровождению профессиональной деятельности [Быков И.Ю, 2007; Данилов И.П. с соавт., 2007; Hick J.L. et al., 2003; Toussaint D., 2004; Craft E.S. et al., 2006; Roberts K.E. et al., 2008].
Таким образом, отсутствие комплексных исследований, сведений о состоянии отдельных систем организма пожарных в условиях служебной деятельности, методически доступных способов количественной и экспресс-оценки утомления, а также способов, позволяющих реализовывать мониторинг процесса утомляемости на протяжении отдельного боевого дежурства, диктует необходимость проведения исследований в этом направлении.
Цель исследования: оценить функциональное состояние организма пожарных в условиях рабочего дня суточной продолжительности и разработать методический подход к оценке утомляемости.
Задачи исследования:
1. Исследовать состояние висцеральных, анализаторных систем, высшей нервной деятельности сотрудников оперативных подразделений пожарной охраны в условиях рабочего дня суточной продолжительности и оценить динамику исследованных показателей.
2. Выявить параметры, позволяющие оценить утомление организма с учетом интенсивности трудовой деятельности.
3. Разработать способы оценки утомляемости сотрудников оперативных подразделений в условиях рабочего дня суточной продолжительности.
4. Определить возможности использования разработанных способов для оценки утомляемости сотрудников оперативных подразделений пожарной охраны Федеральной противопожарной службы МЧС РФ и внедрить их в сопровождение профессиональной деятельности.
Научная новизна. В рамках комплексного исследования, ориентированного на мониторинг функционального состояния пожарных в условиях рабочего дня суточной продолжительности, получены новые данные и расширены представления о состоянии человеческого организма в условиях продолжительной психофизической активности:
Доказано, что динамика ряда показателей висцеральных систем, анализаторных систем, высшей нервной деятельности на протяжении рабочего дня суточной продолжительности информативна в характеристике функционального состояния сотрудников оперативных подразделений пожарно-спасательных подразделений с учетом интенсивности и продолжительности трудовой деятельности.
Функциональное состояние пожарных на протяжении рабочего дня 24-часовой продолжительности характеризуется нарастанием активности парасимпатического отдела автономной нервной системы, что формирует условия для экономичного вовлечения функциональных резервов висцеральных, анализаторных систем и высшей нервной деятельности на протяжении рабочего дня.
Предложены 3 способа качественной оценки процесса утомляемости, каждый из которых в режиме экспресс-диагностики предполагает определение одного параметра и сравнение с пороговым значением.
Разработано 6 способов количественной оценки процесса утомляемости, каждый из которых основан на определении набора показателей из числа 11 параметров, потенциально информативных в характеристике состояния функциональных резервов с учетом интенсивности и продолжительности трудовой деятельности. Реализация каждого способа предполагает: определение абсолютных значений соответствующих параметров, расчет величины общего утомления организма по уравнению аддитивной функции, а также качественную и количественную оценку результата по 100-балльной шкале. Совокупность способов качественной и количественной оценки утомления, наличие единой методической базы и шкалы оценки результатов представляют собой новый подход к оценке процесса утомляемости.
Установлено, что ряд параметров анализаторных систем могут использоваться для количественной и качественной характеристики процесса утомляемости организма пожарных в условиях трудовой деятельности.
Теоретическая и практическая значимость работы. Результаты исследования позволили создать комплексное представление о состоянии организма в условиях рабочего дня суточной продолжительности. Установлено, что продолжительная трудовая деятельность реализуется на фоне преобладания активности парасимпатического отдела автономной нервной системы, которая обеспечивает экономичность вовлечения функциональных резервов висцеральных и сенсорных систем, высшей нервной деятельности на протяжении рабочего дня.
Обоснованы критерии и выделены показатели, динамика которых с учетом интенсивности и продолжительности трудовой деятельности может быть использована для характеристики процесса утомляемости пожарных в условиях продолжительной психофизической активности.
Разработаны способы качественной и количественной оценки общего утомления организма, предложена единая шкала оценки результатов общего утомления. На их основе разработана и апробирована система оценки утомляемости пожарных в условиях трудовой деятельности, что расширяет методические возможности физиологии труда, а также возможности оценки функционального состояния здорового человека в области гигиены труда, спортивной медицины, функциональной диагностики, валеологии и сопредельных медико-биологических наук.
По материалам исследования получено 10 патентов РФ, оформлено 8 рацпредложений.
Метод экспресс-оценки функционального состояния по величине электрической чувствительности сетчатки утвержден ФГУ «Всероссийский ордена «Знак Почета» научно-исследовательский институт противопожарной обороны» МЧС РФ и согласован с Главным Управлением Государственной противопожарной службы МЧС РФ в качестве способа оценки функционального состояния пожарных в условиях боевого дежурства (Диагностические и реабилитационные мероприятия по профилактике стрессовых расстройств и суицидов среди сотрудников ГПС МЧС России / Метод. рек. – М.: ФГУ ВНИИПО МЧС России, 2003. – 132 с. (соавт. с М.Н. Поляковым и др.), а также внедрен в деятельность ряда пожарных частей Красноярского гарнизона ФПС МЧС РФ. Компьютерный аналог данного метода – программный комплекс «Безопасность» - прошел апробацию в Сибирском региональном центре МЧС (протокол от 28.11.06) и рекомендован для медико-биологического сопровождения сотрудников оперативных подразделений МЧС по следующим направлениям: экспресс-оценка состояния личного состава караулов и диспетчеров; допуск на боевое дежурство и рабочее место пожарных оперативных подразделений; оценка экстремальности испытанной нагрузки; констатация факта и степени общего утомления организма; сопровождение полигонного тренинга. Отмечено, что использование такого подхода позволяет в режиме экспресс-диагностики оценивать состояние индивидуальной боеспособности и коллективной боеготовности подразделения.
Положения, выносимые на защиту:
1. Оценка утомляемости пожарных в условиях рабочего дня суточной продолжительности при различной интенсивности трудовой деятельности, может быть выполнена по значениям: уровня гемоглобина, показателя деформируемости эритроцитов, продолжительности неферментативного фибринолиза, вегетативного индекса Кердо, электрической чувствительность сетчатки, продолжительности восприятия камертона с частотой звучания 128 герц при воздушной проводимости слуха, тактильной чувствительности, продолжительности сложной зрительно-моторной реакции, умственной работоспособности, ошибки воспроизведения временных промежутков продолжительностью до 10 секунд и восприятия расстояния в диапазоне 15-30 см.
2. Трудовая деятельность пожарных в условиях рабочего дня суточной продолжительности сопровождается развитием утомления, степень выраженности которого зависит от продолжительности и интенсивности психофизической активности, и реализуется путем экономичной работы систем, обеспечивающих жизнедеятельность организма.
3. Разработан методологический подход к оценке утомляемости пожарных в условиях рабочего дня суточной продолжительности, включающий способы качественной и количественной оценки общего утомления организма. Качественная оценка утомляемости может быть выполнена по трем способам, каждый из которых предполагает оценку величины электрической чувствительность сетчатки, продолжительности восприятия камертона с частотой звучания 128 герц при воздушной проводимости слуха или ошибки восприятия расстояния в диапазоне 15-30 см и сравнение с соответствующим пороговым значением. Количественная оценка может быть выполнена по шести способам, каждый из которых включает в себя набор показателей из числа одиннадцати параметров, информативных в характеристике процесса утомляемости с учетом интенсивности и продолжительности трудовой деятельности; расчетное уравнение, 100-бальную шкалу и единые критерии оценки результатов.
Апробация работы. Основные положения диссертации и результаты исследования докладывались на: заседаниях Красноярского отделения Российского физиологического общества им. И.П. Павлова при РАН (2000, 2003, 2006, 2007 гг.); на проблемно-методической комиссии «Теоретические вопросы медицины» Красноярской гос. мед. академии (2000 г., 2007 гг.); X Международном симпозиуме «Концепция гомеостаза: теоретические, экспериментальные и прикладные аспекты» (декабрь 2000 г., г. Красноярск); межрегиональной научно-практической конференции «Вопросы офтальмологии», посвященной 20-летию Красноярского межобластного центра микрохирургии глаза им. П.Г. Макарова МЗ России (апрель 2001 года, г. Красноярск); XVI-XVIII научно-практ. межд. конф. ФГУ ВНИИПО МЧС РФ (2001, 2002, 2003 гг., г. Москва); международном симпозиуме «Комплексная безопасность России – исследования, управление, опыт» (май 2002 г., г. Москва); V межд. конф. «Природные пожары: возникновение, распространение, тушение и экологические последствия» (июнь - июль 2003, г. Красноярск); IV научно-практической конференции МЧС «Проблемы прогнозирования чрезвычайных ситуаций» (октябрь 2004 г., г. Москва); научно-практической конференции «Вопросы интегративной физиологии» (март 2007 г., г. Красноярск), VI Всероссийском научном симпозиуме «Боевой стресс: механизмы стресса в экстремальных условиях деятельности» (октябрь 2007 г., г. Москва); VI Сибирском физиологическом съезде (25-27 июня 2008 г., г. Барнаул).
Публикации. По теме диссертации опубликована 81 работа, из них: 11 статей в научных изданиях, рекомендованных ВАК для публикации основных научных результатов на соискание ученой степени доктора медицинских наук; 10 патентов РФ.
Структура и объем работы. Диссертация изложена на 316 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литература, главы с описанием материала и методов исследования, трех глав с изложением материалов исследования, двух глав обсуждения результатов собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы. Список литературы включает 564 источника литературы, из них 313 - на русском и 251 - на иностранных языках.
