Физиологическая характеристика режимов труда

Формы организации труда на предприятиях с непрерывным технологическим циклом все чаще складываются эмпирически, исходя из социальных традиций, потребностей производства и соображений «здравого смысла» [68, 73].

Проблема повышения производительности труда, за счет более рационального использования биологических резервов организма, обусловливает необходимость изучения роли физиологических ритмов в колебании эффективности деятельности человека. По литературным данным сменная работа является дополнительным фактором риска для здоровья работающих, порождая целый комплекс проблем, как для персонала, так и для производства [18,110,127].

Главная проблема, обусловленная сменной работой, заключается в сдвиге между фазами работы и отдыха и «внутренними часами», присущими различным физиологическим функциям организма [149, 155, 164, 174]. Разрушение и перестройка суточных биоритмов является пусковым звеном в патогенезе многих заболеваний, самым ранним индикатором ухудшения здоровья [59].

Исследования с участием 24 сменных работающих доказало, что штатное сменное расписание является главным модулятором циркадной временной структуры [151].

Наряду с этим биологическим десинхронизмом у трудящихся, занятых сменным трудом, складывается измененный режим жизни, отличающийся от режима жизни окружающих его людей. Это явление широко распространено и получило название - социального десинхроноза [59]. Большинство работающих придают нарушениям в социальной сфере не меньшее значение, чем возможности неблагоприятного воздействия сменного труда на их здоровье [74, 155, 157].

К настоящему времени имеется достаточное количество публикаций, освещающих проблемы организации режимов труда и отдыха [19, 131, 138, 142, 144, 159, 168].

Повсеместное использование сменных режимов организации труда побуждает остановиться на физиолого-гигиенических аспектах и задачах, обусловленных этим организационным направлением.

Научная стратегия выбора графика, в отличие от эмпирического подхода, должна включать оценку возможностей адаптации человека к определенному режиму, анализ медико-биологических последствий работы по графику в конкретных условиях производственной среды [68].

Сбой суточных биоритмов влечет за собой нарушение нормального паттерна сна. Большинством авторов, наиболее «нефизиологичной» в этом отношении, признается ночная смена [147, 163].

Худшие самооценки качества сна, среди рабочих нефтехимической промышленности Португалии, соответствовали дням работы в ночь, при сравнении с другими сменами и выходными днями [147].

Среди английских рабочих, также отмечено, что ночные дежурства приводят к расстройству сна [164], появлению напряженности и уменьшению ощущения освежения после пробуждения [136].

Нарушение циркадного ритма влияет на нормальное функционирование многих систем организма и может повлечь за собой более серьезные последствия - предболезнь, болезнь [1, 164].

Интерес представляют работы, в которых изучалось изменение функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС), а также показателей высшей нервной деятельности (ВНД) при различных режимах труда.

Функциональные изменения ЦНС, у работающих посменно, могут проявляться в изменении биоэлектрической активности мозга. Сверхмедленным процессам головного мозга все чаще отводится роль физиологического кода состояний, так как их динамика наиболее прямо соотносится с изменением состояния организма [20, 109].

Так, ночная смена операторов-машинистов тепловых электростанций [109], характеризовалась изменением сверхмедленных биоэлектрических реакций головного мозга, а именно - снижением процента омегаграмм кластера Б от 65% в начале ночной смены до 21% к концу смены. Авторами было предложено использование процента «нестандартных» реакций после дозированной нагрузки, как диагностического признака степени адаптации к сменному труду.

Психофизиологические изменения при действии вредного производственного фактора изучены достаточно широко. Опубликовано достаточное количество работ, свидетельствующих об усугублении такого рода нарушений при различных режимах организации труда [63, 93, 105, 152, 177].

При неврологическом обследовании диспетчеров аэропорта г. Москва выявлен значительный процент лиц с невростеническими расстройствами при удлинении их рабочей смены. В структуре преобладала невростения, которая имела четкую тенденцию к хроническому течению [133].

Отмечен значительный процент лиц с невростеническими расстройствами у работников с выраженной нервно-эмоциональной напряженностью труда и 12-часовым рабочим днем [134].

Однако, следует заметить, что исследования такого плана на предприятиях химической промышленности не выполнялись. Наряду с этим, неоднократно доказана роль химических соединений в возникновении невротических состояний и психических расстройств у работающих, подвергающихся воздействию нейротропных токсических веществ [37, 51]. Установлена частота возникновения пограничных психических расстройств от стажа работы и степени контакта с вредными химическими веществами [114].

Залогом высокой производительности труда является высокая умственная и физическая работоспособность, которая, по мнению ряда авторов, может претерпевать изменения при различной продолжительности рабочей смены, а также в ночные дежурства.

Среди английских рабочих-химиков отмечено снижение показателей внимания и кратковременной памяти при увеличении их рабочей смены на 4 часа [177].

Уровень внимания, являющийся для лоцманов [94] ведущим профессионально-важным качеством, фактором надежности и безопасности проводки судов, претерпевал существенное снижение (238 секунд) к часу ночи.

Снижение способности концентрировать внимание, низкие показатели памяти описывали в своих публикациях на тему «Сменная работа и здоровье» и ряд зарубежных авторов [164, 174, 177].

Операторскую надежность, по стабильности показателей внимания и кратковременной памяти, изучали среди операторов металлургического производства в ночное время за 12-часовую смену [115].

В последние годы в литературе не встречалось работ, изучающих профессиональную надежность лиц операторского труда на химических производствах. Однако в современных комплексно-механизированных химических производствах труд операторов протекает в условиях монотонии и гипокинезии [24], сопровождается нервно-эмоциональным напряжением [68], может привести к увеличению травматизма и числу аварий на производстве при удлиненных рабочих сменах [152, 164], к усугублению их последствий в ночное время [6, 63, 152].

Опубликованы работы, в которых доказана роль напряженности труда на изменения умственной работоспособности при различных режимах работы [6, 83, 133].

Стабильные уровни функции внимания и кратковременной памяти выявлены, при I степени напряженности труда, среди агентов аэропортов [83, 133] во время ночного дежурства.

Компьютерный мониторинг профессиональной надежности операторов Чернобыльской АЭС (И, III степень напряженности труда (НТ)) показал самую низкую стабильность умственной деятельности во время ночного дежурства (оценивали: время решения задач, количество правильно решенных задач, процентное отношение количества правильно решенных задач к числу не пропущенных задач) [6].

В последние годы усилилось внимание к изучению воздействия режимов трудового процесса на сенсорную деятельность ЦНС, психические и поведенческие реакции человека.

Уровень реактивной тревожности лоцманов Одессы (по данным теста Спилберга), достоверно возрастал на 63% в ночные дежурства и проявлялся в резком угнетении эмоционального фона [94].

Для характеристики работоспособности нервных центров изучались: время простой сенсомоторной реакции на световой раздражитель [74, 104], сложная зрительно-моторная реакция [74], слухомоторная реакция, критическая частота световых мельканий [82], уровень переработки информации и т. д. Характеристика возбудимости коры больших полушарий головного мозга проводилась в динамике рабочей смены. Во всех работах отмечено отрицательное влияние удлиненного времени работы на работоспособность высших корковых центров.

Спад работоспособности высших отделов головного мозга закономерно приводит к снижению функций исполнительных органов, которое проявляется снижением физической работоспособности (максимальной мышечной работоспособности, максимального мышечного усилия и выносливости) [15].

Наблюдалось уменьшение мышечной силы рук у рабочих-вахтовиков Заполярья с 43,9 + 2,0 кг в начале вахты до 36,0 + 2,8 кг к концу вахтового периода [104].

Также отмечена тенденция к снижению максимального мышечного усилия и выносливости на 15 сутки вахтования среди сварщиков и изолировщиков, работающих в условиях крайнего Севера (поселок Ямбург) [74].

Группой авторов рассмотрено влияние ночной работы при сменном труде на физиологическое состояние дежурных операторов основных цехов тепловой электростанции г. Ленинграда. Отмечены значительные изменения в состоянии организма в ночные дежурства, что привело к снижению мышечной работоспособности операторов [82].

Натурные исследования по оценке влияния различных режимов труда и отдыха на функциональное состояние сердечно-сосудистой системы (ССС) работающих и служащих, выполнены среди разных профессиональных групп: металлургов [115, 130], судоводителей [94], операторов теплоэлектростанций [49, 160] и аэропортов [83, 133], вахтовых рабочих нефти - и газоскважин [15,

18, 104, 129], медицинских работников [109, 139], шахтеров [32, 112].

Анализ сердечного ритма и функциональных возможностей ССС, среди лиц с различной организацией труда, позволил установить отрицательное влияние удлиненных рабочих смен и дежурств в ночное время суток на функциональное состояние ССС.

Мониторирование артериального давления (АД) среди английских медицинских сестер, работающих ночью [172], выявило связь суточных биоритмов (которые минимальны в ночное время суток [161]) с колебаниями АД.

На циркадные колебания уровней АД, в ночные дежурства среди работающих химической фабрики Англии указывает группа авторов [49].

Обследование рабочих-вахтовиков, при удлинении их рабочей смены на 2 часа по значениям частоты пульса (ЧП) и АД показало, что функциональное состояние ССС в конце 8-часовой смены, можно было рассматривать как «удовлетворительную адаптацию» (ЧП до 75 уд. в минуту, АД 120/80 мм. рт. ст), «напряжение механизмов адаптации» (ЧП до 85 уд, в минуту, АД до 135/85 мм. рт. ст), в конце 10-часовой смены у 50% обследованных отмечалась «неудовлетворительная адаптация» (ЧП до 95 уд. в минуту, АД до 140/85 мм. рт. ст) и «срыв адаптации» (ЧП более 95 уд. в минуту, АД более 140/85 мм. рт. ст) [129].

Сравнивали изменение циркадных ритмов АД у дежурных врачей с контрольной группой (врачи, работающие только в день). В день дежурства у изучаемой группы повышалось АД (до 135/85 мм. рт. ст), данное повышение не было связано с полом, возрастом, наличием гипертензии или курения [139].

Анализируя влияние десинхроноза на состояние людей, занятых в сменной работе, отмечали увеличение в крови числа лейкоцитов и кортизола на фоне снижения систолического и диастолического давления [150,162, 170].

Отмечено значительное повышение сердечного ритма в 12-часовую ночную смену [160].

Заслуживает внимания сообщение [133] о том, что переутомление вызывает противоположные реакции со стороны вегетативных функций у работников с различной степенью напряженности труда (НТ).

Анализ сердечного ритма показал более низкие величины частоты сердечных сокращений (ЧСС) в ночную смену (по сравнению с дневной) у агентов (I степень НТ, 12-часовой рабочий день) и работников роботизированных технологических комплексов (II степень НТ, 8-часовой рабочий день). Вместе с тем, у диспетчеров с более выраженным напряжением, (III степень НТ, 12-часовой рабочий день) выявлены одинаково высокие показатели ЧСС в дневные и ночные часы работы, что указывает на нарушение суточной ритмики.

Ряд авторов [83, 94] так же отмечали в своих работах, что работа в таких условиях чревата вероятностью развития более раннего и глубокого утомления, чем при 8-часовых сменах, что особенно нежелательно при больших рабочих нагрузках.

Ослабление сердечной деятельности, характерное для ночных смен, нашло отражение в изменении показателей электрокардиограммы (ЭКГ).

Так, в группе диспетчеров аэропорта, к концу 12-часовой смены в дневное и ночное время, было зафиксировано появление экстрасистол, зубца U, отрицательного зубца Т [126]. Такие неблагоприятные показатели ЭКГ могут быть обусловлены изменениями в проводящей системе сердца и тонусе экстра кардиальных нервов.

Характерные изменения вольтажа зубцов Р и Т на ЭКГ обнаружены при 12-часовой смене у диспетчеров и агентов аэропорта. Вольтаж зубцов достоверно снижался в ночную смену (р < 0,01) [83].

Сменная организация труда может опосредованно влиять на возникновение предболезненных состояний и заболеваний со стороны ССС. Ночные смены, помимо нарушения циркадных ритмов функционирования различных систем организма, ведут к нарушению режима питания, перераспределению приемов пищи с дневного на ночное время.

Опубликованы работы, свидетельствующие об увеличении холестерина в крови среди работающих в ночное время суток [121].

В группе численностью 82 человека, среднего возраста 35,7 лет, работающих в три смены, обнаружено, что циркадное распределение энергии коррелировало с липидами сыворотки крови, тогда как ежедневный расход энергии и питания — нет. Установлено повышенное содержание в сыворотке крови холестерина низкой и высокой плотности [163].

У 33 японских производственных рабочих, средний возраст 34,5-32,7 лет, сывороточный уровень холестерина был значительно выше (на 64%), в сравнении с контрольной группой, работающей в дневные смены [173].

При организации вахтового труда ситуация может обостряться влиянием неблагоприятных метеопараметров в сочетании с тяжелыми условиями труда [104, 120, 129].

Большинство исследователей, занимающихся изучением нетрадиционных форм организации труда, считают, что проблему физиологии труда при такой организации, следует решать, учитывая влияние климата, радиуса перевозки людей, а также сезона года [104, 111].

Обследование буровой бригады, летающей на Север для проведения геологоразведочных работ, в сравнении с контрольной группой, показало, что в зимний период возрастает количество гипотонических реакций с 7% в начале вахты до 29% в конце вахты (р < 0,05), в летний же период года значимых различий не наблюдалось [104].

В качестве показателя выраженности рабочего напряжения авторы использовали связность исследуемых параметров, увеличение этой характеристики, среди изучаемых показателей, может трактоваться как увеличение рабочего напряжения организма в целом.

Обращает внимание наличие тенденции к увеличению связности показателей центральной нервной системы и сердечно-сосудистой системы в 12-часовых сменах (по сравнению с 8-часовыми), которая проявляется как в дневные, так и в ночные смены. Это можно оценить как, повышение нагрузки на соответствующие системы организма операторов Омской ТЭЦ-5 в более продолжительные по времени смены [49].

Практически не изученным остается вопрос о связи медико­биологического, возрастного и производственного факторов, с особенностями ответных физиологических реакций на тот или иной режим организации труда.

С позиции рассматриваемого нами вопроса, представляют интерес данные о наличие зависимости состояния ССС при вахтовой организации труда от типа телосложения. Наиболее эффективное функционирование ССС, в группе работающих на нефтескважинах северных районов Тюменской области, наблюдалось с грудным и мускульным телосложением по сравнению с людьми, имеющими брюшной и неопределенный соматотип [128]. Полученные результаты авторы предлагают использовать в качестве диагностического признака возможностей адаптации человека для работы вахтовым методом.

В работах отмечалось превышение биологического возраста над паспортным при длительном стрессирующем воздействии среды (нерациональная организация труда, экспедиционно-вахтовый труд).

Так, среди строителей железных дорог в Заполярной тундре, при стаже работы в 5 лет, разница между биологическим и паспортным возрастом не отмечалась, при 10-летнем стаже биологический возраст в среднем опережал паспортный на 6 лет, а при 15-летнем стаже на 10 лет [15]. То есть, наблюдалось выраженное ускоренное старение лиц, работающих в режиме экспедиционной вахты.

Ранее в литературных источниках имелись данные о неодинаковых темпах старения лиц с различным телосложением; ускоренная динамика отмечалась у людей с неопределенным, мускульно-брюшным и брюшно­мускульным соматотипами (по классификации Бунака), а средняя и низкая — грудным и мускульным.

Интерес представляет работа, целью которой явилось изучение влияния биоритмологического типа работоспособности на степень адаптации горнорабочих к сменной работе.

Характер трудовой деятельности накладывает отпечаток на структуру биоритмологической активности. Среди служащих преобладают лица с утренним типом, у работников умственного труда — представители вечернего типа. На физических работах почти половина обследованных по биоритмологическому типу недифференцированна [143, 145].

Горнорабочие с дифференцированными (утренним, вечерним) типами работоспособности обнаруживают достоверную связь с большинством кардиореспираторных показателей (повышение среднего уровня систолического и диастолического артериального давления, частоты и минутного объема дыхания). У лиц с недифференцированным типом работоспособности состояние удовлетворительной адаптации регистрировалось более чем в 2 раза чаще [85, 132].

Для современной медицины труда остается весьма важной проблемой индивидуальная чувствительность организма работающих к воздействию профессиональных факторов, в частности половая предрасположенность [39].

В литературе нам встретилась лишь единичная публикация, рассматривающая в динамике изменения со стороны ССС и ЦНС в зависимости от продолжительности рабочей смены в разных возрастно­половых группах. В связи с отсутствием существенных различий среди полученных результатов (за исключением снижения концентрации внимания у женщин при увеличении рабочего дня на 4 часа) авторами материалы рассматривались в обобщенном виде [83].

Данная работа проводилась среди агентов и диспетчеров аэропорта г. Москва, возможно большую актуальность это направление приобретет в химической промышленности, в связи с более вредными условиями труда [55, 78, 84].

Химическая промышленность в настоящее время является одной из базовых отраслей народного хозяйства, на предприятиях которой трудится несколько миллионов человек, в том числе и женщины [5].

На химических производствах широко используются вещества, имеющие канцерогенное, аллергическое действие, отдаленные последствия для потомства. Вследствие прямого и косвенного влияния вредных веществ на генеративные функции женского и мужского организма, повышается вероятность развития патологии у потомства [23, 135], а долевой вклад контакта матерей с химическими веществами в формировании детской смертности может достигать 20,4% [43, 71].

На основании, главным образом экспериментальных работ (опыты на животных), стало складываться представление о большей чувствительности к воздействию химического фактора женского организма, нежели мужского [71].

Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности лиц разного пола, работающий в одной и той же профессии, выполнен на крупном предприятии, изготавливающем поливиниловый спирт. Выявлена значительно более высокая заболеваемость мужчин-аппаратчиков, однако, что, как, оказалось, зависит не от половой чувствительности, а от различий социального характера и поведения [127].

По данным других авторов, у женщин-аппаратчиц химического производства выявлены значительно более высокие частоты возникновения артериальной гипертензии, ишемической болезни сердца, функциональных и угрозы пограничных психических расстройств по сравнению с мужчинами той же профессии [31].

Выявлено, что женщины достоверно чаще мужчин отмечают «соматические» симптомы и симптомы «дискомфорта» [145].

Таким образом, имеются основания считать актуальными исследования по определению половой предрасположенности при адаптации к сменному труду на химических производствах.

Нужно сказать, что среди проведенных исследований очень мало уделялось внимания оценке организации режимов труда в химической промышленности. Выполненные в последние годы исследования в основном проводились за рубежом - ФРГ, Англия [177], Португалия [136], Америка [155].

Исследования, главным образом, были направлены на оценку функционального состояния ЦНС и ССС, а так же субъективного отношения рабочих к сменному труду.

При разработке рационального режима рабочего времени в химических производствах важно учитывать так же токсикологическую характеристику веществ с которыми контактируют работающие.

Заслуживают внимания работы по изучению режимов труда в химической промышленности в нашей стране [25, 33,48, 72].

На Новомосковском производственном объединении “Азот” проверка эффективности нового графика (увеличение длительности рабочего дня на два часа) в цехе получения синильной кислоты, выявила достоверные изменения в функциональном состояние организма рабочих, свидетельствующих о повышении их работоспособности [72].

Однако положительный эффект реализации нового графика в цехе синильной кислоты, где условия труда характеризовались практически отсутствием контакта рабочих с токсическими продуктами [72], не убеждает в безопасности такой организации труда при попытке широкого ее распространения в химической промышленности.

На основе исследований Горьковского НИИ гигиены труда и профзаболеваний, график сменности, предполагающий увеличить длительность рабочего дня, не может быть внедрен в производствах, где люди имеют контакт с веществами, обладающими свойством материальной кумуляции в организме [33].