СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ФУНКЦИОНАЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА ПРИ УМСТВЕННЫХ И НЕРВНО-ЭМОЦИОНАЛЬНЫХ НАГРУЗКАХ Российский патент 2015 года по МПК A61B5/16 A61B10/00 

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии труда и может быть использовано для оценки функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках и прогноза развития перенапряжения в результате воздействии факторов напряженности трудового процесса при различных классах условий труда.

Известен способ определения функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по результатам физиологических исследований (Психофизиологические основы профилактики перенапряжения Мойкин Ю.В., Киколов А.И., Тхоревский В.И. и др. АНМ СССР - М. «Медицина», 1987, стр. 5).

Этот способ позволяет определить основные условия перехода напряжения в перенапряжение, роль некоторых факторов напряженности трудового процесса в развитии перенапряжения при трудовой деятельности, значение перенапряжения в возникновении ряда форм производственно-обусловленных заболеваний.

Однако его недостатком является отсутствие количественного определения стадий последовательного перехода функционального состояния от напряжения к перенапряжению различной степени выраженности, сопоставления стадий со степенью нервно-эмоциональной напряженности трудовой деятельности, а также высокая трудоемкость определения функционального напряжения организма человека при воздействии факторов напряженности трудового процесса в любых производственных условиях, что затрудняет разрабатывать обоснованно профилактические мероприятия по снижению неблагоприятного воздействия факторов напряженности трудового процесса.

Задачей настоящего изобретения является разработка способа определения функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках, обеспечивающего количественную оценку стадий последовательного перехода функционального состояния от напряжения к перенапряжению различной степени выраженности.

Техническим результатом предложенного технического решения является количественное определение стадий последовательного перехода функционального состояния от напряжения к перенапряжению различной степени выраженности, а также снижение трудоемкости определения функционального напряжения организма человека при воздействии факторов напряженности трудового процесса в любых производственных условиях.

Указанная задача достигается тем, что в способе определения функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по результатам физиологических исследований, характеризующемся тем, что по критериям и классификациям условий труда согласно Р.2.2.2006-05 определяют класс условий труда, на основании которых далее определяют величину показателей, относящихся к видам трудовой нагрузки - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной, и режим работы, отличающийся тем, что классам условий труда 1, 2, 3.1, 3.2 и 3.3 присваивают соответственно балльные оценки 6,7; 13,3; 20,0; 26,7; 33,3, вычисляют уровень каждого вида из трудовых нагрузок - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной и режима работы по формуле:

где K - индекс нагрузки трудового процесса, M_K - уровень каждого вида из трудовых нагрузок, баллы, A_N - отдельный показатель данного вида трудовой нагрузки, баллы, ΣA_N - сумма баллов отдельных показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, N - количество показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, определяют продолжительность смены (ПС), часы; уровень личностной тревожности по тесту Спилбергера (ЛТ), уровень мотивации к труду по шкалам 5, 22, 29, 30 теста САН (МТ), условные единицы, на основании полученных данных определяют уровень функционального напряжения организма человека (Y), процент от значения в начале смены при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках, по формуле:

где Μ₁ - уровень интеллектуальной нагрузки, баллы, М₂ - уровень сенсорной нагрузки, баллы, М₃ - уровень эмоциональной нагрузки, баллы, М₄ - уровень монотонной нагрузки, баллы, М₅ - режим работы, баллы, Х_пс - коэффициент продолжительности смены, равный 0,144, Χ₁ - коэффициент интеллектуальной нагрузки, равный -0,03, Х₂ - коэффициент сенсорной нагрузки, равный 0,057, Х₃ - коэффициент эмоциональной нагрузки, равный 0,61, Х₄ - коэффициент монотонной нагрузки, равный 0,134, Х₅ - коэффициент режима работы, равный -0,10, Х_лт - коэффициент личностной тревожности, равный 0,236, Х_мт - коэффициент мотивации к труду, равный -0,16, и по уровню напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках определяют стадию функционального напряжения организма, причем при Υ≤6,6% квалифицируют его как оптимальное напряжение, при 6,7<Υ≤11,4% - как допустимое напряжение, при 11,5<Υ≤17,1% - как перенапряжение I степени, при 17,2<Υ≤21,6% - как перенапряжение II степени, при Υ≥21,7% - как перенапряжение III степени.

Проведенные исследования по патентным и научно-техническим информационным источникам показали, что предлагаемый способ неизвестен и не следует явным образом из изученного уровня техники, т.е. соответствует критериям "новизна" и "изобретательский уровень".

Предлагаемый способ является простым и может быть применен в любых производственных условиях. Таким образом, заявленный способ является доступным, а следовательно, практически применимым.

Способ определения функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках основан на количественном определении стадий последовательного перехода функционального состояния от напряжения к перенапряжению различной степени выраженности и сопоставлении стадий со степенью нервно-эмоциональной напряженности трудовой деятельности.

При этом интеллектуальный вид нагрузки включает показатели напряженности трудового процесса содержания работы, восприятия информации и их оценки, распределения функций по степени сложности задания, характера выполняемой работы; сенсорный вид нагрузки включает показатели длительности сосредоточенного наблюдения, плотности световых, звуковых сигналов за один час работы, числа объектов одновременного наблюдения, размера объекта различения, работы с оптическими приборами, наблюдения за экраном видеотерминалов, нагрузки на слуховой анализатор, нагрузки на голосовой аппарат; эмоциональный вид нагрузки включает показатели степени ответственности за результат собственной деятельности, значимости ошибок, степени риска для собственной жизни, ответственности за безопасность других лиц, количества конфликтных производственных ситуаций за смену; монотонный вид нагрузки включает показатели числа элементов, необходимых для реализации простого задания или в многократно повторяющихся операциях, продолжительность выполнения простых заданий или повторяющихся операций, время активных действий, монотонность производственной обстановки; режим работы включает показатели фактической продолжительности рабочего дня, сменности работы, наличия регламентированных перерывов и их продолжительности.

Предлагаемый способ осуществляют следующим образом.

Предварительно определяют факторы напряженности при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках, класс условий труда по показателям интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной нагрузки и режиму работы, составляющих общую оценку напряженности трудового процесса, по методике, изложенной в «Руководстве по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (Р.2.2.2006-05 табл. 18, приложение 16.).

После этого определяют величину каждого показателя интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной нагрузки и режима работы по классу условий труда в баллах по таблице 1. Напряженность труда определяют в пределах классов от 1-го (оптимальный) до 3-го вредного класса 3-й степени.

Уровень каждого вида из трудовых нагрузок интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной и режима работы вычисляют по формуле:

где K - индекс нагрузки трудового процесса, M_K - уровень каждого вида из трудовых нагрузок, баллы, A_N - отдельный показатель данного вида трудовой нагрузки, баллы, ΣA_N - сумма баллов отдельных показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, N - количество показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки.

Далее определяют:

- продолжительность смены (ПС) путем хронометражных наблюдений в динамике всего рабочего дня, которая может колебаться от 6-8 часов до 12-ти часов и более.

- психологический статус путем оценки уровня личностной тревожности (ЛТ) по тесту Спилбергера. При этом низкой считается тревожность - до 25 баллов, средней - 25-40, высокой - более 40 баллов.

- уровень мотивации к труду (МТ) по шкалам 5, 22, 29, 30 классического варианта теста САН (Самочувствие, Активность, Настроение).

Уровень функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках определяют по формуле:

где ПС - продолжительность смены, часы, Μ₁ - уровень интеллектуальной нагрузки, баллы, М₂ - уровень сенсорной нагрузки, баллы, М₃ - уровень эмоциональной нагрузки, баллы, М₄ - уровень монотонной нагрузки, баллы, М₅ - режим работы, баллы, Х_пс - коэффициент продолжительности смены, равный 0,144, Χ₁ - коэффициент интеллектуальной нагрузки, равный -0,03, Х₂ - коэффициент сенсорной нагрузки, равный 0,057, Х₃ - коэффициент эмоциональной нагрузки, равный 0,61, Х₄ - коэффициент монотонной нагрузки, равный 0,134, Х₅ - коэффициент режима работы, равный -0,10, Х_лт - коэффициент личностной тревожности, равный 0,236, Х_мт - коэффициент мотивации к труду, равный -0,16. Коэффициенты Х_пс, Х₁, Х₂, Х₃, Х₄, Х₅, Х_лт, Х_мт - коэффициенты регрессии выведены с помощью регрессионного анализа, для умственной трудовой деятельности в результате анализа данных изменения функционального состояния большого количества работающих людей по показателям центральной нервной системы (ЦНС) и сердечно-сосудистой системы (ССС).

По уровню функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках определяют стадию функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках (см. таблицу 2).

По результатам определения стадии функционального напряжения организма человека для предупреждения неблагоприятных сдвигов состояния организма при воздействии факторов напряженности при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках эффективны профилактические мероприятия, подобранные с учетом класса условий труда: рациональная организация режима труда и отдыха, коррекция функционального состояния организма с использованием аутотренинга, электроаналгезии, релаксации в шунгитовой комнате с целью профилактики развития производственно-обусловленных заболеваний.

Мероприятия по рационализации режима труда и отдыха предусматривают включение регламентированных перерывов, во время которых показана коррекция функционального состояния. Для профессиональных групп стадии оптимального напряжения в режим труда и отдыха следует включать один регламентированный перерыв продолжительностью (5÷8) минут во второй половине смены, допустимого напряжения - два регламентированных перерыва продолжительностью (5÷8) минут в первой и второй половине рабочего дня, при стадии перенапряжения I степени рекомендовано в первую половину рабочей смены устраивать перерыв различной продолжительности от 12 до 17 минут через два-три часа от начала работы, обеденный перерыв длительностью 30 минут в середине рабочей смены, а во вторую половину смены вводить перерыв продолжительностью (12÷18) минут с учетом продолжительности рабочего дня. Внутри часов работы рекомендуется введение микропауз по мере необходимости от 15 секунд до 30 секунд, время использования которых определяет сам работающий. Общее время отдыха кроме обеденного перерыва составляет 5% от рабочего времени.

Рациональный режим труда и отдыха для операторов со стадией перенапряжения II степени предусматривает увеличение продолжительности регламентированных перерывов и микропауз, а также их количества. Например, при 12 часах работы продолжительность каждого перерыва составляет от 10 до 20 минут, микропаузы увеличиваются до 1 минуты. Общее время отдыха должно составлять 6% рабочего времени независимо от длительности рабочей смены.

Для операторов, работающих с перенапряжением III степени, рациональный режим труда и отдыха включает длительный обеденный перерыв (60 минут), продолжительные регламентированные перерывы (15÷22) минут. При этом общее количество перерывов при большой продолжительности рабочего дня (12 часов) возрастает до 3, микропаузы составляют (40÷60) секунд. Общее время перерывов для отдыха имеет продолжительность от общего рабочего времени 7%.

Коррекцию функционального состояния в течение рабочей смены для повышения активности профессионально значимых функций (память, концентрация и переключение внимания, скорость восприятия зрительных сигналов), и достижения гипотензивного эффекта проводят в периоды отведенных для отдыха регламентированных перерывов.

Пример 1

Работник Α., агент-диспетчер справочно-информационной службы аэропорта. Предварительно определяем характер трудовых нагрузок. Профессиографическими исследованиями установлено, что агенты обеспечивают информацией о движении самолетов заинтересованные службы и пассажиров, работают по 2-сменному 12-часовому графику, труд которых отличается небольшим объемом поступающей и обрабатываемой информации и решением простых производственных задач. Согласно «Руководству по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (Р.2.2.2006-05, таблица 18, приложение 16.) показатели по интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной нагрузке и режиму работы соответствуют классам напряженности труда: 1 - оптимальный и 2 допустимый. После этого определяем величину каждого показателя, составляющего данный вид трудовой нагрузки - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной, и режима работы по таблице 1 в баллах, при этом 1-му классу условий труда соответствует бальная оценка 6,7, а 2-му классу - 13,3 балла (таблица 3).

После этого определяем уровень каждого вида из трудовых нагрузок - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной и режима работы по формуле:

где K - индекс нагрузки трудового процесса, M_K - уровень каждого вида из трудовых нагрузок, баллы, A_N - отдельный показатель данного вида трудовой нагрузки, баллы, ΣA_N - сумма баллов отдельных показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, N - количество показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки.

Для интеллектуальной нагрузки Μ₁=6,7 балла, для сенсорной нагрузки М₂=9,2 балла, для эмоциональной нагрузки М₃=6,7 балла, для монотонной нагрузки M₄=6,7 балла, для режима работы M₅=11,1 балла (таблица 3).

Определяем продолжительность смены (ПС) путем хронометражных наблюдений, которая составляет 12 часов.

Определяем уровень личностной тревожности (ЛТ) по тесту Спилбергера, которая составляет - 15,4 балла.

Определяем уровень мотивации к труду (МТ) по шкалам 6, 22, 29, 30 теста САН, который составляет 6,45 усл. ед.

Определяем уровень функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по формуле:

Рабочее напряжение агента-диспетчера равно 4,9%, что согласно таблице 2 соответствует оптимальной стадии функционального напряжения (Y≤6,6%).

Мероприятия по оптимизации режима труда и отдыха для профессиональных групп со стадией оптимального напряжения должны включать один регламентированный перерыв продолжительностью (5÷8) минут во второй половине смены. Коррекция функционального состояния при стадии оптимального напряжения предусматривает проведение 5-ти сеансов аутотренинга (AT) или центральной электроаналгезии (ЦЕАН).

Пример 2

Работник Б., диспетчер аэропорта «Домодедово» Предварительно определяем характер трудовых нагрузок. Профессиографическими исследованиями установлено, что диспетчеры аэропорта работают в 2 смены по 12 часов, труд связан с необходимостью принятия срочного решения часто в экстремальных ситуациях (задержка рейсов, нарушения графика полетов и др.), с большим потоком визуальной и слуховой информации, высокой ответственностью за жизнь пассажиров и летного состава. Согласно «Руководству по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (Р.2.2.2006-05, таблица 18, приложение 16) показатели по интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной нагрузке и режиму работы соответствуют классам напряженности трудового процесса: 1 - оптимальный, 2 - допустимый, 3 - вредный класс 1, 2 степени. Определяем величину каждого показателя, составляющего данный вид трудовой нагрузки - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной, и режима работы по таблице 1 в баллах, при этом классам 1, 2, 3.1 и 3.2 условий труда соответствует бальные оценки: 6,7; 13,3; 20,0; 26,7 (таблица 4).

После этого определяем уровень каждого вида из трудовых нагрузок - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной и режима работы по формуле:

где K - индекс нагрузки трудового процесса, M_K - уровень каждого вида из трудовых нагрузок, баллы, A_N - отдельный показатель данного вида трудовой нагрузки, баллы, ΣA_N - сумма баллов отдельных показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, N - количество показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки.

Для интеллектуальной нагрузки Μ₁=15,0 баллов, для сенсорной нагрузки М₂=15,0 баллов, для эмоциональной нагрузки М₃=18,4 балла, для монотонной нагрузки М₄=13,3 балла, для режима работы М₅=24,5 балла (таблица 4).

Определяем продолжительность смены (ПС) путем хронометражных наблюдений, которая составляет 12 часов.

Определяем уровень личностной тревожности (ЛТ) по тесту Спилбергера, которая составляет - 53,5 балла.

Определяем уровень мотивации к труду (МТ) по шкалам 6, 22, 29, 30 теста САН, который составляет 5,0 усл. ед.

Определяем уровень функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по формуле:

.

Согласно таблице 2 функциональное напряжение Y=20,9%, что соответствует перенапряжению II степени (17,2%<Y≤21,6%).

Для оптимизации труда диспетчеров необходимы организационные мероприятия по внедрению рационального режима труда и отдыха. Для стадии перенапряжения II степени рекомендовано в первую половину рабочей смены устраивать перерыв продолжительностью 20 минут через три часа от начала работы, обеденный перерыв длительностью 30 минут в середине рабочей смены, а во вторую половину смены вводить два перерыва продолжительностью (10÷11) минут. Внутри часов работы рекомендовано введение микропауз по мере необходимости до 60 секунд. Общее время отдыха кроме обеденного перерыва составляет 6% от рабочего времени. Для коррекции функционального состояния организма диспетчеров необходимо провести 10 сеансов восстановления в шунгитовой комнате и 7 сеансов аутотренинга.

Предлагаемый способ позволяет обеспечить количественное определение стадий последовательного перехода функционального состояния от напряжения к перенапряжению различной степени выраженности, а также снижение трудоемкости определения функционального напряжения организма человека при воздействии факторов напряженности трудового процесса в любых производственных условиях.

Он может быть использован физиологами и гигиенистами труда, специалистами медико-санитарных служб и территориальных лечебно-профилактических учреждений, работниками служб охраны труда и техники безопасности, административным аппаратом предприятий различных форм собственности, занимающихся вопросами улучшения труда и сохранения здоровья работников.

Изобретение относится к области медицины, а именно к физиологии труда. По критериям и классификациям условий труда согласно Р.2.2.2006-05 определяют класс условий труда, на основании которых определяют величину показателей, относящихся к видам трудовой нагрузки - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной, и режим работы. Вычисляют уровень каждого вида из трудовых нагрузок - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной и режима работы по математической формуле. Далее определяют продолжительность смены, уровень личностной тревожности по тесту Спилбергера, уровень мотивации к труду по шкалам теста САН. На основании полученных данных определяют уровень функционального напряжения организма человека, процент от значения в начале смены при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по математическому выражению. По полученному значению уровня напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках определяют стадию функционального напряжения организма: как оптимальное напряжение, как допустимое напряжение, как перенапряжение I степени, как перенапряжение II степени или как перенапряжение III степени. Способ позволяет осуществить количественное определение стадий последовательного перехода функционального состояния от напряжения к перенапряжению различной степени выраженности, а также снижение трудоемкости определения функционального напряжения организма человека при воздействии факторов напряженности трудового процесса в любых производственных условиях за счет определения и расчета условий труда и видов трудовой нагрузки, а также психологических свойств личности. 4 табл., 2 пр.

Способ определения функционального напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по результатам физиологических исследований, характеризующийся тем, что по критериям и классификациям условий труда согласно Р.2.2.2006-05 определяют класс условий труда, на основании которых определяют величину показателей, относящихся к видам трудовой нагрузки - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной, и режим работы, отличающийся тем, что классам условий труда 1, 2, 3.1, 3.2 и 3.3 присваивают соответственно балльные оценки 6,7; 13,3; 20,0; 26,7; 33,3, вычисляют уровень каждого вида из трудовых нагрузок - интеллектуальной, сенсорной, эмоциональной, монотонной и режима работы по формуле:
,
где K - индекс нагрузки трудового процесса, M_K - уровень каждого вида из трудовых нагрузок, баллы, A_N - отдельный показатель данного вида трудовой нагрузки, баллы, ΣA_N - сумма баллов отдельных показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, N - количество показателей, составляющих данный вид трудовой нагрузки, определяют продолжительность смены (ПС), часы; уровень личностной тревожности по тесту Спилбергера (ЛТ), уровень мотивации к труду по шкалам 5, 22, 29, 30 теста САН (МТ), условные единицы, на основании полученных данных определяют уровень функционального напряжения организма человека (Y), процент от значения в начале смены при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках по формуле:

где Μ₁ - уровень интеллектуальной нагрузки, баллы, М₂ - уровень сенсорной нагрузки, баллы, М₃ - уровень эмоциональной нагрузки, баллы, M₄ - уровень монотонной нагрузки, баллы, М₅ - режим работы, баллы, Х_пс - коэффициент продолжительности смены, равный 0,144, Χ₁ - коэффициент интеллектуальной нагрузки, равный -0,03, Х₂ - коэффициент сенсорной нагрузки, равный 0,057, Х₃ - коэффициент эмоциональной нагрузки, равный 0,61, Х₄ - коэффициент монотонной нагрузки, равный 0,134, Х₅ - коэффициент режима работы, равный -0,10, Х_лт - коэффициент личностной тревожности, равный 0,236, Х_мт - коэффициент мотивации к труду, равный -0,16, и по уровню напряжения организма человека при умственных и нервно-эмоциональных нагрузках определяют стадию функционального напряжения организма, причем при Υ≤6,6% квалифицируют его как оптимальное напряжение, при 6,7<Υ≤11,4% - как допустимое напряжение, при 11,5<Υ≤17,1% - как перенапряжение I степени, при 17,2<Υ≤21,6% - как перенапряжение II степени, при Υ≥21,7% - как перенапряжение III степени.