Влияние факторов локального загрязнения на показатели физического здоровья (на примере машиностроительного производства)

На правах рукописи

КАРСАКОВА Юлия Евгеньевна ВЛИЯНИЕ ФАКТОРОВ ЛОКАЛЬНОГО ЗАГРЯЗНЕНИЯ НА ПОКАЗАТЕЛИ ФИЗИЧЕСКОГО ЗДОРОВЬЯ (НА ПРИМЕРЕ МАШИНОСТРОИТЕЛЬНОГО ПРОИЗВОДСТВА) 03.00.16 – экология

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

Ярославль - 2006

Работа выполнена на кафедре физиологии человека и животных Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова доктор биологических наук, профессор Научный руководитель Тятенкова Наталия Николаевна доктор биологических наук, профессор

Официальные оппоненты:

Фатеев МихаилМихайлович кандидат биологических наук Ковалева Маргарита Игоревна Ведущая организация – Российский университет дружбы народов (г. Москва)

Защита диссертации состоится 2006 г. в _часов на заседании диссертационного совета К 212.002.01 при Ярославском государственном уни верситете им. П.Г. Демидова по адресу:

150057, г. Ярославль, проезд Матросова, д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке Ярославского госу дарственного университета им. П.Г. Демидова по адресу:

150000, г. Ярославль, ул. Полушкина роща, 1.

Автореферат разослан "_" 2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета Швыркова Н.С.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность. Сохранение жизни и здоровья человека - одна из острейших за дач стоящих перед мировой цивилизацией. Зависимость здоровья от окружающей природной среды в настоящее время ни кем не оспаривается. Напряженная экологи ческая ситуация в стране является одним из факторов, влияющих на здоровье людей.

Устойчивость человека к новым условиям среды, в том числе промышленным загряз нениям, снижается, следовательно, адаптационные возможности человека к изме няющейся среде не беспредельны (Когай Е.А., 2000).

Среди факторов, формирующих здоровье населения, выделяют наследственные, эндемические, природно-климатические, эпидемиологические, социальные, психо эмоциональные, профессиональные и экологические (Пивоваров Ю.П. и др., 2004).

Последние, по данным ВОЗ формируют до 25% патологии человека. Существенная роль отводится также профессиональным факторам. Трудовая деятельность человека протекает в условиях определенной производственной среды, которая при несоблю дении гигиенических требований может оказывать неблагоприятное влияние на рабо тоспособность и здоровье человека. Производственная деятельность является неотъ емлемой частью жизни взрослого трудоспособного человека. Основными источника ми загрязнения на машиностроительных предприятиях являются литейное производ ство, цеха механической обработки, сварочные и покрасочные цеха и участки (Прота сов В.Ф., 2000). Длительное воздействие этих факторов может привести к функцио нальному напряжению и поломке компенсаторных механизмов, а, следовательно, возникновению профессиональных заболеваний, снижению уровня соматического здоровья, преждевременному старению организма работающих (Addey D.E., 1998, 1999). Снижение продолжительности жизни населения касается в значительной мере трудоспособного возраста. Достижения современной геронтологии позволяют ста вить на повестку дня вопрос о практической реализации задачи управления процес сами старения, задачи радикального увеличения периода активной, полноценной, трудоспособной жизни человека. (Фролькис В.В., 1975;

Фролькис В.В., Мударян Х.К., 1988;

Подколзин А.А., Донцов В.И., 1996;

Подколзин А.А., 1998).

Одна из задач профилактики заболеваемости заключается в повышении адапта ционных возможностей организма, увеличение функциональных резервов и снижение напряженности регуляторных механизмов, возникающих в процессе приспособления организма к неблагоприятным воздействиям внешней среды (Баевский Р.М., 1989).

Если влияние вредных факторов на организм человека продолжается длительное вре мя или велико по интенсивности, напряжение регуляторных систем может привести к истощению резервных возможностей и срыву адаптации (Башкирева А.С., 2002).

Для решения данной проблемы необходимо всестороннее исследование влияния производственных факторов на организм работающих, изучение взаимосвязи между длительностью профессионального стажа и показателями соматического здоровья, уровнем адаптации, степенью постарения и т.д. В начальной фазе истощения регуля торных механизмов преобладают неспецифические изменения в организме, и задача донозологической диагностики заключается в распознавании самых начальных док линических изменений (Баевский Р.М., 1979). Среди методов, позволяющих выявить эти изменения – оценка индивидуального темпа старения организма, адаптационный потенциал.

В настоящее время существует ряд работ, в которых авторы оценивают влияние различных факторов внешней среды на здоровье населения (Овчаренко С.А., 1988;

Быков Е.В., 2001;

Ишекова Н.И. и др., 2001;

Ферару Г.С., 2001;

Чичиленко М.В. и др., 2001;

Казакова П.В., 2002;

Щербина Ф.А., Мызников И.Л., 2002;

Дьякович М.П., Нос ков А.В. и др., 2003;

Соколов А.Я., Гречкина Л.И., 2003;

Ackermann-Liebrich U., 1997;

Anderson H.R., 1997 и др.). Анализ современной литературы показал, что наиболее распространенными методами донозологической диагностики является определение адаптационного потенциала (Баевский Р.М., 1991;

2002) или коэффициента здоровья (Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1993), биологического возраста (Войтенко В.П., 1987;

Белозерова Л.М., 1991). В частности, оценка степени постарения проводилась для ра ботников судостроительного предприятия, водителей автомобильного транспорта, слесарей (Федянина Т.Д., 1988;

Ахаладзе Н.Г. и др., 1993;

Башкирева А.С., Хавинсон В.Х., 2001;

Башкирева А.С., 2002). При этом недостаточно изучена зависимость про цессов старения различных функций и организма в целом от категорий выполняемых работ. Обращает на себя внимание ограниченность сведений по машиностроительной отрасли, которая характеризуется особыми условиями производства и малое количе ство исследований, где применяется комплексный подход к оценке здоровья челове ка.

Следовательно, появляется потребность комплексной оценки здоровья или уров ня жизнеспособности организма и его элементов, поскольку такая оценка позволяет объективно зарегистрировать темп старения, состояние регуляторных систем орга низма и их изменения при лечебно-профилактических воздействиях. Актуальность проблемы изучения изменений состояния здоровья населения под воздействием раз личных антропогенных факторов не вызывает сомнения, поэтому обсуждение вопро сов решения частных задач данной проблемы, представляется своевременным и необ ходимым (Польченко В.И. и др., 1988).

Цель исследования: оценка физического здоровья работников машинострои тельного производства в зависимости от уровня и характера локального загрязнения.

Задачи исследования:

1. Исследовать показатели физического здоровья у работников, находящихся в ус ловиях с разным уровнем и характером локального загрязнения.

2. Изучить функциональное состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем в обследуемых группах.

3. Дать качественную и количественную характеристику загрязнения воздуха рабо чей зоны.

4. Исследовать зависимость функциональных и интегральных показателей физиче ского здоровья от уровня загрязнения воздуха рабочей зоны.

Научная новизна работы. В результате исследования впервые дана комплекс ная оценка физического здоровья работников машиностроительного производства, установлена степень постарения, уровень соматического здоровья и степень адапта ции сердечно-сосудистой системы к внешним неблагоприятным воздействиям у представителей разных профессиональных групп. Определены наиболее значимые маркеры для оценки уровня соматического здоровья, биологического возраста и ко эффициента здоровья.

Выявлено, что уровень соматического здоровья, степень постарения и адаптаци онный потенциал зависят от уровня и характера загрязнения воздуха рабочей зоны.

Установлены долевой и суммарный вклад промышленных полютантов на показатели физического здоровья.

В результате множественного регрессионного анализа были получены уравне ния, позволяющие прогнозировать совместное влияние вредных воздействий рас сматриваемого производства на функциональные показатели и интегральные величи ны (уровень соматического здоровья, биологический возраст, коэффициент здоровья).

Теоретическая значимость. На основе результатов исследования был проведен анализ вклада факторов локального загрязнения в связанное с возрастом падение жизнеспособности организма человека.

Анализ результатов комплексного исследования здоровья позволил дать оценку функциональным резервам и степени напряжения регуляторных механизмов деятель ности дыхательной и сердечно-сосудистой систем в условиях производственной сре ды. Полученные данные расширяют представление об особенностях влияния антро погенных факторов на здоровье людей.

Выведены математические зависимости, характеризующие совместное влияние полютантов на функциональные и интегральные показатели (на примере машино строительного производства).

Практическая значимость. Предлагаемый комплексный подход позволяет в рамках донозологической диагностики определить уровень физического здоровья и степень адаптации в измененных условиях среды.

Даны практические рекомендации по применению комплексного подхода оценки здоровья в профилактических медицинских осмотрах работников вредных производств.

Предложена программа для ПК "Диагностика индивидуального здоровья" для оптимизации обработки данных и прогнозирования влияния промышленных загряз нителей на здоровье рабочих. Результатом является отчет об уровне здоровья челове ка, и прогноз об изменении физиологических показателей при дальнейшей работе в данных условиях. Результаты исследования используются в лекционном курсе "Эко логия человека" в Ярославском государственном университете им. П.Г. Демидова.

Апробация работы. Материалы диссертации были представлены, доложены и обсуждены на научной конференции «Научно-исследовательская деятельность в классическом университете» (Иваново, 2003.);

на 8-ой Международной Пущинской школе-конференции молодых ученых (Пущино, 2004);

на 7-ой Всероссийской меди ко-биологической конференции молодых исследователей (Санкт-Петербург, 2004);

на 2-ой и 3-ей Научно-практической конференции "Актуальные проблемы экологии Ярославской области" (Ярославль, 2002, 2005.).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 9 работ.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Уровень физического здоровья у работников машиностроительной отрасли зави сит от сочетанного воздействия факторов физической природы (температура, шум, вибрация), химического загрязнения воздуха, а также стажа работы на вредном производстве.

2. В условиях локального загрязнения воздуха рабочей зоны наблюдается сниже ние адаптационных возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем организма работающих. Степень нарушения зависит от величины суммарного загрязнения воздуха рабочей зоны и долевого участия отдельных факторов.

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 189 страницах машинописного текста, состоит из вве дения;

обзора литературы;

обоснования материалов и методов исследования;

8 глав, посвященных результатам собственных исследований;

их анализу;

практическим ре комендациям;

а также выводов;

списка литературы, включающего 226 источников в том числе 45 иностранных и 11 приложений. Работа иллюстрирована 36 рисунками, таблицами.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ Объектом исследования служили 632 человека в возрасте от 21 до 60 лет. Из них 419 являлись работниками ОАО «Автодизель» (рабочие литейного (ЛИТ), агрегатно го (АГР) цехов и сотрудники вычислительного (ВЫЧ) центра) и 213 человек - группа сравнения – люди, не работающие на вредном производстве. Все испытуемые были разбиты на две возрастные группы, согласно общепринятой возрастной периодизации онтогенеза человека (Смирнова Н.С., Соловьева В.С., 1986;

Козинец Г.И., 2000). При подборе групп и соблюдения их однородности учитывался пол, календарный возраст, профессиональный стаж, место проживания.

ОАО «Автодизель» - один из крупнейших заводов в г. Ярославле и области, ра ботающее в отрасли машиностроения. Данное предприятие характеризуется разнооб разием производственных процессов и условий труда. Технологические операции, протекающие в литейном и агрегатном цехах, являются важными этапами в произ водстве двигателей, а условия труда в этих цехах характеризуются наличием вредных факторов (фенол, кварцевая пыль, шум, вибрация и ряд других). Вычислительный центр взят в качестве фоновой группы, поскольку условия труда в нем достаточно благополучные, но люди, работающие в этом подразделении, постоянно находятся на территории предприятия и подвергаются вредным воздействиям, обусловленным вы бросами загрязняющих веществ в атмосферу. Согласно данным медицинской стати стики МСЧ ОАО «Автодизель» общая заболеваемость в исследуемых подразделениях увеличивается в ряду: вычислительный центрагрегатный цехлитейный цех и рав на соответственно 81,48;

105,35 и 128,47 случаев заболевания на 100 человек в год (рис.1).

Общая заболеваемость на 100 человек в год заболеваемость, случай/год лит агр выч Рис. 1. Заболеваемость в исследуемых цехах Для гигиенической оценки степени опасности загрязнения воздуха рабочего по мещения при одновременном присутствии нескольких вредных химических веществ рассчитывался суммарный показатель загрязнения "Р". Фактическое загрязнения воз духа оценивалось в зависимости от величины "Р", учитывающего кратность превы шения ПДК, класс опасности вещества и количество совместно присутствующих за грязнителей (Инструкция 2.1.9.11-9-208-2003 "Оценка…", 2003).

Предлагаемая нами программа включает в себя 5 этапов исследования:

1) эколого-гигиеническая характеристика рабочей зоны;

2) анкетирование;

3) исследование функциональных показателей и расчет должных величин;

4) вычисление интегральных показателей: уровня соматического здоровья (СЗ) по методике Апанасенко Г.Л. (1988), биологического возраста (БВ), степени постаре ния (БВ-ДБВ) по методике Войтенко В.П. (1991), и коэффициента здоровья (КЗ) по модифицированной формуле БаевскогоР.М. (Баевский Р.М., Берсенева А.П., 1993);

5) оценка влияния факторов локального загрязнения на физическое здоровье.

Была проведена статистическая обработка полученных результатов при помощи программ Microsoft Excel и STATISTICA. Рассчитывались средние величины, ошибка среднего, был проведен Т-тест, т. е. расчет коэффициентов Стьюдента, а также корре ляционный и множественный регрессионный анализ при уровне значимости р0,05.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ АНАЛИЗ Результаты эколого-гигиенического анализа рабочей зоны показали, что обсле дуемые рабочие трудятся на производстве, где факторы окружающей среды характе ризуются повышенной температурой, подвижностью, запыленностью и загазованно стью воздуха, ИК-излучением на рабочих местах в плавильном, разливочном, стерж невом отделениях (табл. 1).

Неблагоприятные микроклиматические условия на рабочих местах в значитель ной степени усугубляют влияние рабочей нагрузки. Для оценки уровня загрязнения воздуха рабочей зоны был составлен список вредных веществ, определяемых на дан ной территории (по сведениям, представленным центральной заводской лабораторией ОАО "Автодизель") и рассчитан показатель суммарного загрязнения.

Таблица 1.

Факторы, воздействующие на работников литейного, агрегатного цехов и работников вычислительного центра (по данным центральной заводской лаборатории) Класс Степень воздействия фактора Фактор опасности ЛИТ АГР ВЫЧ _ _ Фенол 2 1,70 ПДК _ _ Формальдегид 2 0,9 ПДК Кварцевая пыль _ _ 3 3.38 ПДК (содержание SiO270%) Кварцевая пыль _ _ 3 2,25 ПДК (содержание SiO2 10-70%) Кварцевая пыль _ _ 3 1ПДК (содержание SiO2 2-10%) _ _ Аммиак 4 0,55 ПДК _ Угарный газ 4 0,44 ПДК 0,44 ПДК _ Корунд 4 0,5 ПДК 0,29 ПДК _ Вибрация 0,95 ПДУ 0,78 ПДУ Высокие температуры 1,1 ПДУ 1,05 ПДУ 0,86 ПДУ Шум 1,1 ПДУ 1,1 ПДУ 0,8 ПДУ _ _ Хромовый ангидрид 1 4 ПДК _ _ Едкие щелочи 2 0,46 ПДК _ _ Минеральные масла 2 0,45 ПДК _ _ Алюминий 3 0,13 ПДК В литейном цехе суммарный показатель загрязнения Рсум составил 3,42, в аг регатном – 3,17 (рис. 2). Исходя из полученных результатов, воздух рабочей зоны в данных цехах соответствует III степени загрязнения – «умеренно загрязненный». Со гласно Инструкции 2.1.9.11-9-208-2003 безопасным для здоровья человека является загрязнение I степени, при загрязнении II-Vстепени возникают негативные эффекты.

Однако помимо химических загрязнителей, работники агрегатного и литейного цехов подвергаются таким физическим воздействиям, как шум, вибрация, высокие темпера туры.

Температура и шум в этих подразделениях превышают ПДУ в 1,05-1,1 раза (рис.

2). Такое несоответствие нормативным показателям характеризует медико экологическую ситуацию в этих цехах как «относительно напряженную» (Комплекс ная гигиеническая оценка…, 1997). Трудовая деятельность в этих условиях предъяв ляет повышенные требования к организму человека.

Сумарный показатель загрязнения воздуха рабочей зоны Р сум, усл. ед.

лит агр выч Уровень физического воздействия Кратность превышения 1, вибрация 0, ПДУ темпера 0, тура 0,4 шум 0, лит агр выч Рис. 2. Характеристика неблагоприятного воздействия в исследуемых цехах В рамках комплексного исследования здоровья работников вредного производ ства мы изучали показатели разных систем органов, в том числе дыхания и кровооб ращения. В результате оценки показателей сердечно-сосудистой системы была обна ружена тенденция увеличения артериального давления в ряду: группа сравнения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех во всех возрастных груп пах, как у мужчин, так и у женщин. Множественный регрессионный анализ позволил выявить совместное воздействие на систолическое артериальное давление (АДС) и диастолическое артериальное давление (АДД) промышленных полютантов, которое можно выразить следующими уравнениями:

АДС = 113,9 + 0,368возраст + 0,191шум (Дб) - 0,11пыль алюминия (мг/м3) 0,11формальдегид (мг/м3) для мужчин (r=0,42 при р0,05).

АДС = 90,23 + 0,541возраст + 0,219фенол (мг/м3) + 0,111угарный газ (мг/м3) 0,12кварцевая пыль(содержание SiO2 2-10%) (мг/м3) + 0,067 пыль корунда (мг/м3) для женщин (r=0,61 при р0,05).

АДД = 1082 - 0,25пыль алюминия (мг/м3) - 0,258возраст - 0,12стаж работы + 0,249кварцевая пыль (содержание SiO2 10-70%) (мг/м3) - 0,11минеральные мас ла(мг/м3) - 0,27вибрация (Дб) + 0,523шум (Дб)- 0,44высокие температуры (°С) 0,21кварцевая пыль (содержание SiO2 70%) (мг/м3) + 0,129кварцевая пыль (содер жание SiO2 2-10%) (мг/м3) + 0,12аммиак(мг/м3) для мужчин (r=0,49 при р0,05).

АДД = 58,06 + 0,541возраст + 0,242фенол (мг/м3) + 0,113кварцевая пыль (со держание SiO2 10-70%) (мг/м3) - 0,07минеральные масла (мг/м3) - 0,06кварцевая пыль (содержание SiO2 2-10%) (мг/м3) для женщин (r=0,71 при р0,05).

При оценке индекса Робинсона было отмечено, что процент испытуемых, имеющих низкую и ниже среднего оценку данного показателя больше среди работни ков литейного и агрегатного цехов (от 43 до 66 %). Видны значительные отличия в процентном соотношении между группой сравнения и работниками литейного цеха, как у мужчин, так и у женщин. Меньшие отличия обнаружены между группой срав нения и работниками вычислительного центра. Однако тенденция повышения коли чества неудовлетворительных оценок индекса Робинсона в ряду: группа сравнения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех хорошо просматривается.

Функциональная проба на восстановление частоты сердечных сокращений (tвосст ЧСС) после физической нагрузки показала, что у всех испытуемых восстанов ление происходит спустя максимум 1,5 минуты, что говорит об удовлетворительной приспособленности сердечно-сосудистой системы испытуемых к физическим нагруз кам. Результаты множественного регрессионного анализа показали, что время восста новления ЧСС зависит от химического состава воздуха рабочей зоны, физических факторов, стажа работы и возраста:

tвосстЧСС = 64,22 + 1,95формальдегид (мг/м3) - 1,5фенол (мг/м3) 0,25кварцевая пыль (содержание SiO2 2-10%) (мг/м3) - 0,17угарный газ (мг/м3) + 0,384шум (Дб) - 0,25стаж работы + 0,218возраст + 0,123минеральные масла (мг/м3) -0,27высокие температуры (°С) - 0,15аммиак (мг/м3)- 0,09пыль корунда (мг/м3) для мужчин (r=0,54 при р0,05).

tвосстЧСС = 55,07 - 0,58стаж работы + 0,266возраст + 0,152пыль алюми ния (мг/м3) -0,11высокие температуры (°С) + 0,077аммиак (мг/м3) для женщин (r=0,49 при р0,05).

Известно, что система кровообращения как чувствительный индикатор общего состояния целостного организма отражает результат адаптивного поведения через изменения специфических для нее показателей (Belkic K., et. al., 1994). Однако на функцию сердечно-сосудистой системы влияют неблагоприятные условия труда, в которых постоянно находятся рабочие исследуемых цехов. В число этих факторов входят: вибрация, высокие температуры, шум. Шум и вибрация всегда усиливают не гативный эффект промышленных полютантов. Следствием этого является изменение функционального состояния сердечно-сосудистой системы (Белов С.В., 1999).

Неотъемлемой частью кардио-респираторной системы, играющей немаловаж ную роль в ее функционировании, является дыхательная. Значения ее показателей не сут важную информацию о состоянии организма человека, в том числе и о его физи ческом развитии. В результате оценки показателей дыхательной системы было выяв лено, что во всех возрастных группах отмечено снижение жизненной емкости легких (ЖЕЛ) по сравнению с должными величинами. Наибольшие отклонения характерны для представителей литейного и агрегатного цехов у мужчин (32%, 27% соответст венно) и для работниц завода (от 24 до31%%). В результате анализа значений жиз ненной емкости легких была выявлена тенденция уменьшения значений в ряду: груп па сравнения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех. Объем жизненной емкости легких определяется сочетанным действием ряда факторов и опи сывается уравнениями регрессии:

ЖЕЛ = 7163,86 - 0,44возраст - 0,28высокие температуры (°С) - 0,16вибрация (Дб) - 0,07пыль корунда (мг/м3) для мужчин (r=0,59 при р0,05).

ЖЕЛ = 3737,77 - 0,47возраст - 0,17кварцевая пыль (содержание SiO2 2-10%) (мг/м3 ) - 0,11шум (Дб) - 0,08вибрация(Дб) - 0,09стаж работы для женщин (r=0, при р0,05).

В нашем исследовании при оценке задержки дыхания на вдохе (ЗДВ) было отме чено, что процент испытуемых, имеющих неудовлетворительное значение ЗДВ зна чительно больше среди работников литейного и агрегатного цехов (от 35 до 88%%).

Видны существенные отличия в процентном соотношении между группой сравнения и работниками литейного цеха, как у мужчин, так и у женщин. Меньшие отличия об наружены между группой сравнения и работниками вычислительного центра. Однако тенденция повышения количества неудовлетворительных оценок исследуемого пока зателя в ряду: группа сравнения вычислительный центр агрегатный цех ли тейный цех достаточно заметна. Кроме того, было выявлено, что мужчины показали лучшие результаты по сравнению с женщинами. Этот факт объясним, если учесть во внимание данные литературы (Иржак Л.И. и др., 2001), согласно которым величина произвольной задержки воздуха зависит от величины легочных объемов. В нашем случае ЖЕЛ у мужчин в разных группах превышает таковую у женщин на 19-39 %%.

При оценке показателя задержки дыхания после выдоха (ЗДВыд) была выявлена та же тенденция, однако, количество неудовлетворительных оценок в данном случае гораздо выше (от 78 до 100%%). Следует отметить, что в группе сравнения процент испытуемых, имеющих показатели задержки дыхания на вдохе и выдохе, соответст вующие должным величинам, а именно, оценку «удовлетворительно» и «хорошо», во всех рассматриваемых случаях выше, чем у работников завода.

Для работников литейного и агрегатного цехов, по некоторым показателям и вычислительного центра, как мужчин, так и женщин, отмечена тенденция снижения значений показателей функционального состояния дыхательной системы по отноше нию к группе сравнения. Это можно объяснить воздействием неблагоприятных усло вий, в которых пребывают работники цехов ОАО «Автодизель», таких как пыль, вы сокие температуры, наличие во вдыхаемом воздухе различных ядовитых веществ, что подтверждается достоверной корреляцией. Перечисленные факторы могут вызывать нарушение баланса между газообменом в легких и тканях, что приводит к гипоксии и гиперкапнии. Анализ результатов функциональных проб для оценки легочного дыха ния показал, что у значительной части обследуемых (от 12 до 100 %) наблюдается низкая устойчивость к гипоксии и гиперкапнии, следовательно, резервные возможно сти организма существенно снижены. В частности, снижение значений ЗДВ, ЖЕЛ, ЗДВыд (в агрегатном и литейном цехах) по отношению к группе сравнения и к долж ным величинам этого показателя, вероятно, вызваны воздействием таких химических веществ, как фенол, хромовый альдегид, едкие щелочи, минеральные масла, алюми ний, концентрация которых в воздухе рабочего помещения превышает ПДК или близко к ним. Работники литейного цеха подвергаются воздействию ядовитых газов (аммиак, угарный газ, формальдегид), которые негативно воздействуют на дыхатель ную систему. Снижение значений ЖЕЛ у группы сравнения по отношению к долж ными величинам может быть связано с неблагоприятной экологической обстановкой, вызванной наличием большого числа промышленных производств, находящихся на территории города Ярославля и загрязняющих окружающую среду. Как известно, по казатель ЖЕЛ отражает физическое развитие человека, поэтому другой причиной рассматриваемой тенденции может служить влияние урбанизации с ее механизацией и автоматизацией различных процессов, которые привели к снижению общей двига тельной активности населения.

В ходе работы был проанализирован показатель статической балансировки (СБ), как функциональная проба, характеризующая состояние вестибулярного аппарата ис пытуемого. В результате анализа значений показателя СБ было выявлено его сниже ние по отношению к группе сравнения, за исключением сотрудников вычислительно го центра. В результате проведения множественного регрессионного анализа было выявлено влияние полютантов в рабочей зоне на СБ:

СБ = 182,2 - 0,36возраст - 0,25высокие температуры (°С) - 0,11пыль корунда (мг/м3) - 0,09формальдегид(мг/м3) - 0,07вибрация (Дб) для мужчин (r=0,5 при р0,05).

СБ = 95,42 - 0,37возраст - 0,31шум (Дб) для женщин (r=0,5 при р0,05).

Одной из характеристик физического развития человека является показатель си лы руки (СР). При сопоставлении должных и фактических величин СР были получе ны следующие результаты: для женщин отмечено снижение показателей силы руки в среднем на 12%, а для мужчин выявлено превышение должного значения данного по казателя в среднем на 30%. В результате статистического анализа выявлено влияние промышленных полютантов на рассматриваемый показатель:

СР = 64,45 - 0,12шум (Дб) - 0,23возраст - 0,11фенол (мг/м3) - 0,13угарный газ (мг/м3) - 0,09едкие щелочи (мг/м3) для мужчин (r=0,34 при р0,05).

СР = 29,77 - 0,2угарный газ (мг/м3) + 0,159минеральные масла (мг/м3) 0,15формальдегид (мг/м3) для женщин (r=0,37 при р0,05).

В рамках настоящего исследования, на этапе анкетирования все испытуемые субъективно оценивали свое здоровье. Анализ анкет по самооценке здоровья (СОЗ) выявил, что количество различных жалоб работников завода значительно выше, чем в группе сравнения. Спектр жалоб работников завода отражает специфику тех вредных воздействий, которым они подвергаются. Несмотря на то, что эти данные весьма субъективны, можно сделать вывод, что все перечисленные ранее неблагоприятные факторы завода (табл. 1.) в комплексе воздействуют на различные системы органов и на организм человека в целом. По данным авторов (Войтенко В.П., Плюхов А.М., 1986;

Войтенко В.П., 1991) между субъективной оценкой здоровья и многими объек тивными показателями состояния организма имеется достоверная корреляция. Связь с индексом самооценки здоровья имеет место как по отношению к общеклиническим показателям (АД, ЖЕЛ), так и по отношению к параметрам, так или иначе, характери зующих процесс старения (масса тела, рост). В нашем исследовании получены сле дующие корреляционные связи: r=0,27 для АД, r=-0,33 для ЖЕЛ, r=-0,2 для роста, r= 0,16 для МТ. В результате регрессионного анализа выявлено влияние на самооценку здоровья таких профессиональных вредностей, как высокие температуры, пыль алю миния, формальдегид, кварцевая пыль, стаж работы на вредном производстве, пыль корунда.

Все перечисленные ранее показатели, в совокупности определяют БВ, СЗ и КЗ людей, входивших в обследованные группы.

Так как различия между биологическим и календарным возрастом являются кри терием интенсивности старения, то это позволяет использовать биологический воз раст для оценки влияния условий и характера труда на темпы старения в отдельных возрастно-стажевых группах, что дает возможность подойти к решению вопросов о степени воздействия комплекса вредных факторов производственной среды, необхо димости своевременной переориентации, изменения темпа и профиля работы, а также создания системы мер по увеличению трудового периода жизни людей старших воз растных групп (Башкирева А.С., Хавинсон В.Х., 2001). В результате оценки БВ, обна ружено, что мужчины, принявшие участие в обследовании, стареют быстрее женщин.

Известно, что на всех этапа онтогенеза женский организм детерминирует более высо кую резистентность к неблагоприятным внешним воздействиям (Войтенко В.П., 1987,1991). Выявлена достоверная корреляционная связь между значениями БВ и на личием в воздухе рабочей зоны промышленных загрязнителей (r=0,72 для мужчин и r=0,71 для женщин):

БВ = 3,86 + 0,528возраст + 0,33высокие температуры (°С) + 0,01пыль корунда (мг/м3) + 0,094вибрация (Дб) + 0,094стаж работы для мужчин.

БВ = 15,11 +0,856 возраст + 0,386шум (Дб) - 0,15пыль алюминия (мг/м3) + 0,18стаж работы - 0,11минеральные масла (мг/м3) - 0,1кварцевая пыль (содержание SiO210-70%) (мг/м3) - 0,06едкие щелочи (мг/м3) для женщин.

Наиболее значимыми показателями для определения биологического возраста (в порядке убывания коэффициентов множественной регрессии) являются: АДС СОЗСБ ЖЕЛ АДДЗДВ у женщин (r=0,99);

и СБАДСЖЕЛ СОЗ АДДЗДВ у мужчин (r=0,99).

Наибольшая скорость старения (БВ-ДБВ) отмечена для мужчин литейного цеха первой возрастной группы, которая расценивается как ускоренный тип старения и со ответствует пятому рангу. Поскольку длительное функциональное напряжение при водит сначала к истощению компенсаторных механизмов, а затем к их поломке, эти явления, в свою очередь, способствуют преждевременному и (или) ускоренному ста рению организма работающих (Башкирева А.С., 2002). Выявлен высокий процент ис пытуемых с нормальными и замедленными темпами старения у женщин в группе сравнения (49%), меньше – у женщин вычислительного центра (35%). В остальных исследуемых группах количество испытуемых с ускоренными темпами старения на ходится в пределах от 46 до 99%%. Однако количество мужчин в группе сравнения, для которых характерны высокие темпы старения, заметно ниже (78%), чем в группах работников завода, особенно по сравнению с испытуемыми мужчинами из литейного и агрегатного цеха (от 89 до 99%%). Хорошо просматривается тенденция повышения темпов старения в ряду: группа сравнения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех.

В результате корреляционного анализа выявлено влияние факторов локального загрязнения на степень постарения работников ОАО «Автодизель». Наибольшее влияние оказывают пыль алюминия и корунда, минеральные масла, кварцевая пыль, едкие щелочи, а также стаж работы, вибрация, шум и высокие температуры (рис. 3).

Из полученных результатов следует, что на степень постарения у женщин влияет больше факторов производственной среды, нежели у мужчин.

В результате анализа данных, выявлено, что уровень соматического здоровья женщин во всех исследуемых группах ниже, чем у мужчин. Поскольку показатель СЗ характеризует физическое здоровье и развитие людей, то можно предположить, что мужчины обладают лучшей физической подготовкой, чем женщины.

Темпера- Шум тура 0, 0, Едкие Возраст -0, щелочи -0, Стаж Возраст работы -0, БВ- БВ 0, ДБВ ДБВ Кварцевая Алю r=0.54 r=0, пыль миний -0, -0, Вибрация Корунд Минер.

Стаж 0,116 0,122 масла работы -0, 0, мужчины женщины (цифры являются коэффициентами множественной регрессии) Рис. 3. Производственные факторы, влияющие на степень постарения орга низма человека Хорошо просматривается тенденция ухудшения уровня СЗ в ряду: группа срав нения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех. Наиболее зна чимыми показателями для определения соматического здоровья (в порядке уменьше ния значимости по коэффициентам регрессии) являются: масса тела ЖЕЛАДСвремя восстановления ЧСС после физической нагрузки воз растЧСССРрост (r=0,63) у женщин, а также ЧСС ЖЕЛ МТ возраст АДССРвремя восстановления ЧСС у мужчин (r=0,43). В результате корреляци онного анализа выявлено, что на уровень соматического здоровья работников ОАО «Автодизель» наибольшее влияние оказывают такие факторы производственной сре ды, как минеральные масла, пыль корунда, формальдегид, а также, стаж работы и шум (рис. 4).

Возраст шум -0, -0, Формаль- минер.

СЗ СЗ дегид масла r=0, -0, r=0,23 0, Возраст Стаж работы -0, 0, Корунд -0, мужчины женщины (цифры являются коэффициентами множественной регрессии) Рис. 4. Производственные факторы, влияющие на уровень соматического здоровья рабочих Возраст Возраст 0, 0, Вибра- шум ция 0, -0, КЗ КЗ r=0,74 r=0, формаль Алю дегид миний -0, СО -0,090 Фенол 0,104 0, Стаж Темпе работы ратура -0,090 -0, мужчины женщины (цифры являются коэффициентами множественной регрессии) Рис. 5. Производственные факторы, влияющие на коэффициент здоровья рабочих В результате оценки коэффициента здоровья (КЗ) была выявлена тенденция ухудшения адаптации сердечно-сосудистой системы к внешним воздействиям в ряду:

группа сравнения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех. Не достаточная и оптимальная адаптация не выявлена ни в одной из исследуемых групп.

Наиболее значимыми показателями для определения коэффициента здоровья (в порядке уменьшения значимости по коэффициентам регрессии) являются: АДС масса тела возраст ЧСС АДД рост у женщин (r=0,92), а также возраст АДСЧСС масса телаАДД рост у мужчин (r=0,99).

В результате корреляционного анализа выявлено, что на степень адаптации сер дечно-сосудистой системы к внешним воздействиям наибольшее влияние оказывают такие факторы производственной среды, как шум, формальдегид, высокие температу ры, стаж, алюминий, вибрация у мужчин (r=0,74), фенол и угарный газ (СО) у жен щин (r=0,73) (рис. 5).

В результате сопоставления значений суммарного показателя воздуха рабочей зоны, уровня физического воздействия, общей заболеваемости, уровня соматического здоровья, степени постарения и коэффициента здоровья испытуемых из разных ис следуемых групп (рис. 1,2,6), было выявлено негативное влияние вредных условий труда на здоровье человека. С увеличением значения суммарного показателя загряз нения воздуха рабочей зоны и уровня физического воздействия отмечается повыше ние общей заболеваемости рабочих, степени постарения организма, понижение уров ня соматического здоровья и увеличение коэффициента здоровья, что свидетельству ет об ухудшении адаптации сердечно-сосудистой системы к неблагоприятным внеш ним воздействиям. Достоверное отличие значений степени постарения и коэффици ента здоровья между работниками вычислительного центра и группой сравнения сви детельствует о негативном влиянии неблагоприятной экологической обстановки на территории предприятия и промышленной зоны.

Комплексная оценка здоровья показывает, что выявленная тенденция ухудшения уровня здоровья в ряду: группа сравнения вычислительный центр агрегатный цех литейный цех подтверждает данные по общей заболеваемости среди работни ков предприятия. Также было выявлено, что на здоровье работников завода оказыва ют влияние не только условия труда на рабочих местах, но и экологическая обстанов ка на территории предприятия и промышленной зоны.

Степень постарения лит БВ-ДБВ, лет агр выч гр сравн лит агр выч гр сравн Соматическое здоровье 6 лит СЗ, усл. ед.

5 агр 4 выч 3 гр сравн лит агр выч гр сравн Коэффициент здоровья лит 2, агр КЗ, усл. ед.

выч 1,5 гр сравн 0, лит агр выч гр сравн Рис. 6. Комплексная оценка здоровья испытуемых На основе изученных данных разработана математическая модель, способная рассчитывать вероятностные уровни физического здоровья людей, работающих в машиностроительной отрасли, учитывающая сочетанное воздействие компонентов локального загрязнения воздуха рабочей зоны, а также возраст и стаж работы во вредных условиях. Программа «Диагностика индивидуального здоровья» учитывает 15 внешних факторов: содержание в воздухе рабочей зоны фенола, угарного газа, 3-х видов кварцевой пыли, аммиака, пыли алюминия, минеральных масел, пыли корунда, хромового ангидрида, едких щелочей, формальдегида, а также уровень шума, вибра ции и высоких температур. Значения внешних факторов можно изменять в зависимо сти от реальных условий труда. Исходными данными для прогноза являются сведения о поле, возрасте, росте испытуемого, его артериальном давлении (АДС, АДД), жиз ненной емкости легких, задержках дыхания после глубокого вдоха и выдоха, времени статической балансировки, самооценке здоровья, данные о массе тела, силе руки, час тоте сердечных сокращений и времени ее восстановления после дозированной физи ческой нагрузки, сведения о стаже работы в неблагоприятных условиях труда. Ре зультатом работы программы является отчет об уровне здоровья человека, и прогноз об изменении физиологических показателей при дальнейшей работе в данных усло виях. Прогностические данные рассчитываются на основе уравнений множественной регрессии, приведенных ранее. Данная программа работает в оболочке Windows 98, 2000, XP. Удобный интерфейс программы позволяет быстро освоить работу системы.

Разработанная программа «Диагностика индивидуального здоровья» позволяет про гнозировать изменение уровня физического здоровья людей и своевременно прини мать предупредительные меры.

Выводы 1. Промышленные полютанты и физические факторы производственной среды вы зывают деструктивные изменения в уровне соматического здоровья, степени по старения, и коэффициенте здоровья. Выявлена тенденция ухудшения показате лей физического здоровья в ряду: группа сравнениявычислительный центрагрегатный цехлитейный цех.

2. Лица, работающие в условиях с более высокими показателями техногенной на грузки, имеют выраженное изменение параметров сердечно-сосудистой и дыха тельной систем во всех возрастных группах. У работников литейного и агрегат ного цехов отмечено статистически достоверное увеличение артериального дав ления, снижение жизненной емкости легких, уменьшение времени произвольной задержки дыхания.

3. Обнаружены достоверные различия между группой сравнения и работниками за вода по таким показателям, как статическая балансировка, жизненная емкость легких, задержка дыхания на вдохе, сила руки, систолическое и диастолическое артериальное давление, индекс жизненной емкости легких, индекс Робинсона.

4. По количеству вредных веществ и величине комплексного показателя загрязне ния, воздух рабочей зоны в литейном и агрегатном цехах оценивается как уме ренно загрязненный, что соответствует III степени загрязнения.

5. Уровень функциональных и интегральных показателей физического здоровья у работников машиностроительной отрасли определяется сочетанным воздействи ем факторов физической и химической природы, стажем работы на вредном производстве. Среди факторов техногенной нагрузки наиболее существенное влияние оказывают высокие температуры и производственный шум.

Список опубликованных работ по теме диссертации.

1. Кукушкина* Ю.Е., Цветкова А.В. Оценка показателей кардио-респираторной системы у юношей-студентов // Современные проблемы естествознания: Материалы международной научно-практической конференции молодых ученых. Владимир. 2001. С.109-110.

2. Кукушкина* Ю.Е., Тятенкова Н.Н. Оценка биологического возраста у работ ников литейного цеха ОАО «Автодизель» // Актуальные проблемы экологии Яро славской области: Материалы 2-ой научно-практической конференции. Ярославль. 2002. Т.2. С. 13-17.

3. Кукушкина* Ю.Е. Оценка показателей внешнего дыхания у работников ли тейного и сборочного цехов ОАО «Автодизель» // Здоровье в XXI веке – 2002: Мате риалы докладов международной научно-практической конференции 25-28 сентября 2002 г. Москва-Тула. - 2002. С. 141-142.

4. Карсакова Ю.Е. Оценка биологического возраста у работников вредного про изводства // Научно-исследовательская деятельность в классическом университете:

ИвГУ-2003: Материалы научной конференции, Иваново, 19-21 февраля 2003 г. – Ива ново: Иван. Гос. ун-т, 2003. С.80-81.

5. Карсакова Ю.Е., Петров С.Н. Оценка соматического здоровья у юношей студентов//Материалы Всероссийской научной конференции, посвященной 200 летию Ярославского государственного университета им. П.Г. Демидова, 30-31 октяб ря 2003 г.: Биология, экология, химия, безопасность жизнедеятельности, Яросл. гос.

ун-т. – Ярославль, 2003. – С. 101-104.

6. Карсакова Ю.Е. Определение биологического возраста у работников ОАО ЯЛКЗ «Русские краски»//Материалы Седьмой Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей, 18 апреля 2004 г./ Отв. редактор доц. Балахо нов А.В. – Санкт-Петербург: СПБГЭТУ «ЛЭТИ», 2004. – С. 116-117.

7. Карсакова Ю.Е., Лебедев В.Г. Комплексная оценка влияния условий литейно го производства на организм человека //Российский физиологический журнал. – 2004.

- №8. – Т.90. – Ч.2. – С.318.

8.Тятенкова Н.Н., Карсакова Ю.Е., Сухарев И.Е. Биологический возраст работ ников химического производства //Экологические проблемы уникальных природных и антропогенных ландшафтов /Материалы Всероссийской научно-практической кон ференции. – Ярославль, 2004. – С. 305-309.

9. Карсакова Ю.Е., Хлякина О.В., Тятенкова Н.Н. Влияние техногенных факто ров на показатели здоровья жителей промышленного города //Вестник Поморского университета. Серия «Естественные и точные науки», 2006. - №3.-С. 46-50.

* Опубликовано автором под фамилией Кукушкина Ю.Е.