1.2.1.Хронометраж рабочего дня

Метод хронометражных наблюдений используют для получения научно-обоснованной оценки трудового процесса (режим труда, ритм работы, темп выполнения отдельных операций), выявления возможного влияния условий труда и функциональное состояние организма,решения вопросов НОТ.

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

Метод хронометража позволяет получить следующие данные:

• среднюю продолжительность отдельных операций в течение рабочего дня, выявляя зависимость ее от времени смены, режима труда, ритма работы и т.д.;

• соотношение времени затраченного на выполнение основных и вспомогательных операций, израсходованного на простой и ремонт оборудования, исправление брака, ожидание материала, личные и производственные отвлечения, что характеризует условия и организацию труда;

• почасовую производительность труда;

• загруженность рабочего дня;

• последовательность и чередование операций, различных по трудности.

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

3.Исследования реакции организма на работу

Реакция сердечно-сосудистой системы и дыхания

На работу

О п р е д е л е н и е ч а с т о т ы п у л ь с а чаще всего производится обычным пальпаторным методом, т.е. путем прощупывания лучевой артерии.

Для определения частоты пульса во время работы в производственных условиях может быть использован прибор пульсотахометр (рис.1) Принцип работы его заключается в следующем. На палец или мочку уха испытуемому прикрепляют специальные датчики с вмонтированными в них фотоэлементами, которые преобразуют изменения и динамику кровенаполнения при каждом пульсовом толчке в электрические импульсы, передаваемые на шкалу прибора, по которой ведется счет пульса с частотой от 30 до 250 ударов в минуту. Удаление испытуемого от прибора допускается на длину электропровода- до 2,5 м.

И з м е р е н и е а р т е р и а л ь н о г о д а в л е н и я

Выполняется с применением известных в физиологической и клинической практике приборов (ртутного манометра по Рива-Роччи или пружинных манометров-анероидов).

При контроле функционального состояния организма в условиях длительной работы (разного характера) могут оказаться полезными о р т о с т а т и ч е с к и е п р о б ы, проводимые после определенных в зависимости от режима труда периодов работы. Эти пробы позволяют более отчетливо выявить реакции организма на выполняемую работу, чем простые измерения частоты пульса и уровня артериального давления.

Ортостатическая проба заключается в том, что у испытуемого подсчитывают пульс, дыхание и измеряют артериальное давление вначале в положении лежа, а затем сразу после перехода его в вертикальное положение. При нормальной реакции организма эти показатели после перемены положения тела не изменяются. При нарушениях в функциональных системах организма, в частности при утомлении, показатели могут измениться: пульс и дыхание учащаются, АД, особенно диастолическое, снижается.

Для ориентировочного расчета некоторых показателей функционального состояния системы кровообращения предложен ряд формул. Приводим некоторые из них:

УОК= 100 + 0,5. СД – 1,1.ДД – 0,6 .В;

МОК= УОК . ЧП;

УПС = Д: МОК . К;

СрДД= (СД + 2ДД) : 3,

Где УОК- ударный (систолический) объем крови, мл;

СД и ДД – систолическое и диастолическое давление, мм рт.с.

В – возраст (годы)

МОК – минутный объем крови

ЧП – частота пульса в минуту

УПС – удельное периферическое сопротивление сосудов, усл.ед

Д- среднее артериальное давление

К- поверхность тела, м²

СрДД – среднее динамическое давление, мм рт.ст.

ПД – пульсовое давление, по изменениям которого можно косвенно оценить работу сердца

ПД= СД – ДД,

Гемодинамические показатели позволяют судить о снабжении работающих органов кислородом, питательными веществами, гормонами и другими регуляторами. Характер и выраженность этих изменений указывает на степень тяжести и напряженность труда. Так, например, при умеренной мышечной нагрузке наиболее рациональной и эффективной реакцией является увеличение УО без ускорения или при незначительном ускорении ЧСС. За счет этого увеличивается МО кровоснабжения и работающие мышцы получают достаточное количество крови. Более тяжелая физическая нагрузка влечет за собой увеличение МО не столько за счет увеличения силы сердечной мышцы и УО,но и, в большей степени, за счет учащения пульса. Это ухудшает кровоснабжение самого сердца.

Электрокардиография (ЭКГ) основана на регистрации разности потенциалов сердца, проецируемых на поверхность тела.

В физиологии и гигиене труда применяют двухполюсные отведения и чаще всего три классических или стандартных отведения:

1. рука – рука,

2. правая рука – левая нога,

3. левая рука – правая нога.

Регистрация ЭКГ в условиях производства проводится с помощью портативного электрокардиографа «Салют», а также КТД.

Состояние сердечной деятельности может характеризоваться также при помощи различных индексов и коэффициентов, расчет которых достаточно прост.

Сердечный индекс (СИ) используется для характеристики интенсивности кровообращения и представляет собой отношение величины МО к единице поверхности тела (ПТ):

СИ+ МО: ПТ

В условиях основного обмена у здоровых людей СИ составляет

2,2 + 0,3 л (мин. х 2)

Вегетативный индекс Кердо (ВИК) отражает степень влияния на сердечную деятельность парасимпатической иннервации. Он рассчитывается по формуле:

ВИК= (1 - ДД ) . 100%

РS

Положительное значение ВИК говорит о преобладании симпатических влияний, отрицательное – о преимущественно парасимпатических.

Коэффициент выносливости (КВ) может использоваться для оценки степекни тренированности ССС к выполнению физической нагрузки. Он представляет отношение ЧСС к ПД:

КВ = (ЧСС : ПД) х 10

Увеличение значения КВ, связанное с уменьшением ПД, является показателем детринированности сердечно-сосудистой системы.

Показатель качества реакции (ПКР) служит той же цели и может характеризовать период восстановления после выполнения интенсивной работы ПКР определяется по формуле:

ПКР = (ПД2- ПД1) : (ЧСС2 – ЧСС1) ,

Где ПД1 и ЧСС1 – пульсовое давление и пульс до нагрузки;

ПД2 и ЧСС2 – пульсовое давление и пульс после нагрузки.

У здорового человека ПКР меньше единицы. Увеличение значения ПКР свидетельствует о неблагоприятной реакции сердечно-сосудистой системы на нагрузку.

Определение л е г о ч н о й в е н т и л я ц и и. Измерение в стационарных условиях л е г о ч н о й в е н т и л я ц и и, т.е. к о л и ч е с т в а в о з д у х а, в ы д о х н у т о г о з а е д и н и ц у в р е м е н и (за 1 мин), заключается в том, что выдыхаемый воздух пропускается для непосредственного определения объема через газовый счетчик. Обследуемый фиксирует на себе дыхательную маску или загубник с клапаном , присоединенный гофрированным шлангом к входному патрубку счетчика. Перед опытом записывают показания счетчика. По разности выдохнутого показаний до и после опыта рассчитывают количество выдохнутого воздуха.Отсчет времени, в течение которого обследуемый дышит через маску или загубник, ведут по секундомеру.

Определение легочной вентиляции по методу Дугласа производят при помощи специальных газовых мешков из прорезиненной ткани, снабженных загубником, дыхательным вентилем и зажимом для носа или дыхательной маской с дыхательным клапаном. Эти части присоединяют к мешку с помощью соединительного шланга из гофрированной резины. Назначение дыхательного вентиля состоит в том, чтобы обеспечить разделение вдыхаемого и выдыхаемого воздуха. К этой части аппаратуры относится также трехходовый кран, монтируемый между соединительным шлангом и мешком и предназначенный для обеспечения сообщения шланга с мешком и переключения последнего на окружающую атмосферу. На мешке должен быть зажим позволяющий запирать его по окончании опыта.

Порядок проведения исследования легочной вентиляции по методу Дугласа следующий. После проверки монтажа аппаратуры для собирания выдыхаемого воздуха (перед опытом мешки должны быть полностью освобождены от воздуха, зажаты зажимами) обследуемый фиксирует на себе лицевую часть аппаратуры и после некоторого привыкания к дыханию через мундштук или дыхательную маску переводит кран на мешок, где происходит накопление выдыхаемого воздуха. После заполнения мешка отключают поворотный кран; мешок запирают хажимом и заменяют пустым. Время отбора пробы учитывают по секундомеру.

Накопленный в мешках воздух пропускают через газовый счетчик. Для получения сравниваемых результатов необходимо привести объем выдохнутого воздуха к нормальным условиям, т.е. к объему при атмосферном давлении, равном 760 мм. Рт.ст, и температуре 0⁰С, по формуле:

Vo= Vt 273 . B

(273+ t) .760 ,

где Vo – объем воздуха, приведенный к нормальным условиям; Vt- объем воздуха по показаниям газового счетчика; t – температура воздуха по показаниям термометра на счетчике; В- барометрическое давление во время опыта.

Для упрощения вычислений можно воспользоваться специальной таблицей . В ней, соответственно величинам t и В, находят коэффициент пересчета, на который и умножают Vt.

Поскольку мешок Дугласа можно укрепить на спине обследуемого , что не мешает его передвижению на рабочем месте, накопление выдыхаемого воздуха можно производить в разные периоды работы.

Ч и с л о д ы х а н и й в минуту можно определить, наблюдая за экскурсиями грудной клетки. Однако во время работы, тем более на производстве, таким путем определить число дыханий бывает довольно трудно. Кроме того, указанный способ дает возможность определить в лучшем случае только число дыханий, но получить данные для качественной характеристики дыхания таким путем нельзя. Для объективного учета дыхания пользуются так называемыми пневмокимографами, при помощи которых производят запись дыхания.

П. н е в м о к и м о г р а ф представляет собой эластичную воздушную камеру, которая плотно фиксируется вокруг грудной клетки при записи грудного дыхания или на животе при записи брюшного дыхания. При помощи резиновой трубки пневмокимограф соединяют с барабанчиком Марея. При этом образуется замкнутая система из воздушной камеры и барабанчика Марея. При расширении грудной клетки во время вдоха происходит растяжение воздушной камеры, давление в барабанчике повышается, и перо поднимаясь фиксирует подъем кривой; при выдохе перо опускается и вычерчивает падение кривой. Если одновременно на кимографе отмечать время, то по пневмограмме можно легко определить число –дыханий в единицу времени, продолжительность и характер вдоха и выдоха. При отсутствии на кимографе отметчика времени следует определять количество дыханий в минуту по секундомеру.

Для определени г л у б и н ы д ы х а н и я делят величину легочной вентиляции ,( выраженную в см³) на число дыханий в 1 мин.

ЖЕЛ не является показателем функциональной способности аппарата внешнего дыхания. Однако в гигиене труда этот показатель может использоваться при сравнительной оценке оптимальности рабочих поз. Так, если ЖЕЛ в свободном вертикальном положении принять за 100%, то при сгибании туловища вперед она составляет 88,5%, а при сгибании назад – 75%. На величину ЖЕЛ оказывает влияние интенсивность физической работы: незначительная нагрузка увеличивает ЖЕЛ, тяжелая- снижает ее.Определение ЖЕЛ может использоваться также для оценки уровня физической работоспособности человека.

Определение ЖЕЛ производят с помощью обменного или водного спирометра. Перед проведением измерения на нос исследуемого накладывается зажим. После максимального глубокого вдоха производится максимально глубокий выдох в мундштук. Выдох не должен быть фиксированный (чрезвычайно быстрым). Измерения производят 3-5 раз до получения близких результатов, из которых учитывается максимальный.

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 выдохнутому испытуемым за определенное время (3-5 мин), с последующим делением на число минут).

МОД в стационарных условиях определяется путем измерения выдыхаемого за известный промежуток времени при помощи газового счетчика или газовых часов.

Величина МОД в покое у мужчин составляет 5-7 л, у женщин несколько меньше (на 20-25%) и зависит от энергетической потребности организма. При выполнении физической работы с преобладанием динамического компонента существует 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, очень тяжелая – свыше 36 л/мин.

Исследование газового обмена и определение

Расхода энергии при работе

Определяя расход энергии человека при выполнении им какой-либо работы, можно получить данные, позволяющие охарактеризовать мощность произведенной работы. Необходимость классификации различного рода работы по этому признаку возникает при оценке и нормировании микроклиматических условий в производственных помещениях.

Определение энерготрат имеет также значение при составлении пищевых рационов для различных профессий.

По энергетическому признаку работа может быть принята за «легкую» при затрате менее 2,5 ккал/мин, «средней тяжести» – от 2,5 до 5 ккал/мин, «тяжелую» – свыше 5 ккал/мин. Однако при определениии энергетического обмена при работе необходимо учитывать, что на основаниии полученных данных нельзя делать выводы об утомительности той или иной работы.

В практике гигиены и физиологии труда определение энергетических затрат у человека проводится по методу непрямой калориметрии (определения газообмена). Этот метод пригоден в условиях производственной деятельности человека и при относительно кратковременных наблюдениях.

С х е м а и с с л е д о в а н и я г а з о о б м е н а . Определение объема выдохнутого воздуха производят пропусканием его через газовый счетчик. Часть воздуха для исследования его процентного состава (в отношении кислорода и углекислого газа) отбирают в газовый приемник, представляющий собой стойку с несколькими стеклянными пипетками емкостью 150-200 см³ и предназначенный для хранения проб воздуха. Исследование выдохнутого воздуха для определения процентного содержания кислорода и углекислого газа может быть произведено при помощи газоанализаторов¹.

Поскольку состав вдыхаемого атмосферного воздуха известен, а общий объем выдохнутого воздуха и состав его в отношении кислорода и углекислого газа определен, можно рассчитать количество потребленного кислорода и выдохнутого углекислого газа. При этом производят следующие расчеты.По данным газового анализа подсчитывают процент углекислоты и кислорода в выдыхаемом воздухе. Затем по их количеству рассчитывают процент содержания азота. Так как азот не принимает участия в дыхании, то количество его во вдыхаемом и выдыхаемом воздухе должно быть одинаковым. Однако, при расчете количество азота в выдыхаемом воздухе, как правило, превышает таковое во вдыхаемом, что происходит вследствие уменьшения объема суммы кислорода и углекислоты в выдыхаемом воздухе по сравнению с вдыхаемым.

Пользуясь Приложением, устанавливают, какой процент кислоролда во вдыхаемом воздухе должен соответствовать найденному количеству азота. Рассчитывают количество в процентах выделенной углекислоты, зная состав атмосферного воздуха, и определяют процентное содержание ее в выдохнутом воздухе. Зная объем легочной вентиляции, рассчитывают абсолютные количества поглощенного кислорода и выделенной углекислоты в минуту. По этим двум величинам определяют д ы х а т е л ь н ы й к о э ф ф и ц и е н т, т.е. отношение объема выдохнутого углекислого газа к поглощенному кислороду.

По дыхательному коэффициенту, руководствуясь табл.1, определяют энергетический эквивалент кислорода. Расход энергии в минуту рассчитывают путем умножения минутного потребления кислорода на энергетический эквивалент его. Исследование газового обмена и подсчет энергетических затрат производят в предрабочий период, во время работы и в период восстановления.

Таблица 1

Величина энергетического эквивалента кислорода (в ккал)

Дыхательный коэффициент	Энергетический эквивалент (калории)	Дыхательный коэффициент	Энергетический эквивалент (калории)
0,71	4,690	0,86	4,875
0,72	702	0,87	887
0,73	714	0,88	900
0,74	727	0,89	912
0,75	739	0,90	924
0,76	751	0,91	936
0,77	764	0,92	948
0,78	776	0,93	960
0,79	789	0,94	973
0,80	801	0,95	985
0,81	813	0,96	997
0,82	826	0,97	5,010
0,83	838	0,98	022
0,84	850	0,99	034
0,85	863	1,00	047

Пример расчета данных газоанализа во время работы. В опыте во время работы выдохнуто углекислоты 3,85%, кислорода 16,9%. . Легочная вентиляция оказалась равной 19,4 л/мин. Состав вдыхаемого воздуха следующий: углекислоты 0,03%, кислорода 20,93%, азота 79,04%. Количество азота в выдохнутом воздуха составит:

100- (3,85 + 16,9)= 79,25%

В атмосферном воздухе на каждые 70,04% азота приходится 20,93% кислорода. В нашем опыте выдохнуто 79,25% азота. Соответствующее этому количество кислорода (О2) может быть вычислено по следующей пропорции:

79,04 : 20,93 = 79,25 : х

Для ускорения пересчета пользуются таблицей (см.Приложение 2), где по проценту азота в выдохнутом воздухе определяют процент кислорода. 79,25% азота соответствуют 20,98% кислорода. Вычитая из 20,98% количество выделенного кислорода, т.е. 16,9%, получаем количество кислорода, поглощенного организмом:

20,98- 16,9= 4,08%

Количество выделенной углекислоты составляет

3,85 – 0,03 = 3,82%

Зная легочную вентиляцию и процентное содержание углекислоты и кислорода в выдохнутом воздухе, можно определить количество поглощенного кислорода и выделенной углекислоты в абсолютных величинах. Если принять, что легочная вентиляция во время работы была 19,4 л/мин, то абсолютное количество кислорода равно:

О2 = 4,08 . 19,4 . 1000 = 791 см³/мин

100

Абсолютное количество углекислоты::

СО2 = 3,82 . 19,4. 1000 = 741 см³/мин

100

Рассчитаем дыхательный коэффициент:

ДК= 741 = 0,94

791

По дыхательному коэффициенту, пользуясь табл.1 определяем энергетический эквивалент кислорода. Калорическая стоимость 1 л кислорода при ДК= 0,94 составляет 4,97 ккал. Отсюда калорическая стоимость 791 см³ кислорода для нашего случая составит:

4,97 . 791 = 3,9 ккал/мин

1000

Полученная величина энергозатрат свидетельствует о том, что выполнявшаяся работа может быть отнесена к категории работ средней тяжести.

Для ориентировочного расчета энергозатрат по величине легочной вентиляции (называемой также минутным объемом дыхания –МОД) предложено несколько формул (Рамантаном, Сарторелли и др.). Можно рекомендовать производить подобный расчет по следующей упрощенной формуле:

Э= 0,2 . МОД,

Где Э- энергозатраты,ккал/мин; МОД – минутный объем дыхания (легочная вентиляция), л/мин.