способ выявления переутомления у лиц операторских профессий

Формула изобретения

Способ выявления переутомления у лиц операторских профессий, заключающийся в том, что оценивают следующие показатели: снижение работоспособности, общая слабость, дневная сонливость, снижение концентрации внимания, неудовлетворенность сном, снижение настроения, периодическое чувство тревоги, снижение активности, гиперчувствительность к звукам, гиперчувствительность к запахам, гиперчувствительность к свету, нарушение памяти, бессонница в ночное время суток, слезливость, метеозависимость, повышенная раздражительность, повышенное утомление при невысоком уровне нагрузки, постоянное ощущение усталости без нагрузки, снижение внимания, снижение оперативной памяти, отсутствие чувства бодрости после ночного сна, любая деятельность, даже некогда любимая, выполняется «через силу», избегание решения проблемных задач - по четырехбальной шкале, ноль баллов присваивают, если симптом не отмечается, один балл, если симптом выражен слабо, два балла, если симптом выражен умеренно, три балла, если симптом выражен значительно; рассчитывают индекс утомления (ИУ) как среднеарифметическое значение набранных по всем показателям баллов; проводят в течение пяти минут запись ЭКГ, по которой оценивают вариабельность сердечного ритма, амплитуду моды (Am), стресс-индекс (Si), низкочастотную часть спектра (LF), частоту сердечных сокращений (ЧСС), последующим расчетом коэффициента модификации (М) для каждого из определяемых показателей по формуле



где Ai - значение одного из исследуемых показателей, Аmах и Amin - пределы изменений показателей; Am min - 3,5, Am max - 98; Si min - 2, Si max - 950; LF min - 5, LF max - 90; ЧСС min - 40, ЧСС max - 120; рассчитывают индекс вегетативной регуляции (ИВР) по формуле



если ИУ менее или равен 0,6 баллов и ИВР менее или равен 10 усл.ед., состояние оценивают как «оптимальное»; если ИУ менее или равен 0,6 баллов, ИВ более 10 усл.ед., состояние оценивают как «пограничное»; если ИУ более 0,6 баллов, ИВР равен или менее 10 усл.ед., состояние оценивают как «удовлетворительное»; если ИУ более 0,6 баллов, ИВР более 10 усл.ед., состояние оценивают как «переутомление».

Описание изобретения к патенту

Изобретение относится к медицине труда, может быть использовано для выявления у диспетчеров переутомления и ухудшения профессионально значимых психофизиологических функций.

Известен способ определения адаптационного потенциала организма, разработанный для военнослужащих, у которых с помощью интегрального критерия, а именно индекса Мызникова (ИМ), по основным показателям гемодинамики: частота сердечных сокращений (ЧСС), артериальное давление (АД) максимальное, АД минимальное по формуле: ИМ=АДmах/АДmin×ЧСС. Велична индекса позволяет определить снижение адаптационных возможностей организма в условиях профессиональной деятельности [Мызников И.Л. Экспресс-диагностика функционального состояния подводников / И.Л.Мызников // Военно-медицинский журнал. - 2004. - Т.325, № 7. - С.35-36].

Недостатком способа является определение только показателей сердечно-сосудистой системы без учета вегетативной регуляции и скорости зрительно-моторных реакций, что снижает точность диагностики состояния здоровья лиц операторских профессий.

Известен «Способ оценки резервных возможностей человека» [пат. RU 2195858 от 2003 г.], в котором предложен расчет интегрального показателя здоровья (ИПЗ), характеризующий общее функциональное состояние и адаптационные резервы организма. Авторы используют данные отдельных тестов - вариационной кардиоинтервалометрии по P.M.Баевскому, экспресс-оценку физических возможностей по Г.Л.Апанасенко - уровень физических возможностей (УФВ), тест зрительно-моторной реакции по Т.Д.Лоскутовой (функциональные резервы ЦНС), результаты определения психоэмоционального состояния (цветометрический тест Люшера, тест самооценки САН) с определением уровня тревожности (УТ), эмоциональной стабильности (ЭС), стрессоустойчивости (СУ), показателя самооценки (самочувствия, активности и настроения). С учетом вышеперечисленных параметров, показатель ИПЗ, измеряемый в процентах от максимально возможного значения, имеет градации: менее 25% - переутомление, 25-49% - удовлетворительное, 50-74% - хорошее, 75-100% - отличное.

Недостатком способа является трудоемкость выполнения с использованием пяти методов обследования, которые требуют специального оборудования.

Цель изобретения - разработка способа, позволяющего выявлять переутомление и ухудшение профессионально значимых психофизиологических функций у лиц операторских профессий.

При разработке способа учтены результаты наблюдения за 92 диспетчерами Центра перевозок Юго-Восточной железной дороги ОАО «РЖД», у которых в 2007-2008 гг. на базе клиники кафедры клинической фармакологии ГОУ ВПО ВГМА им. Н.Н.Бурденко Минздравсоцразвития России выполнено комплексное обследование, включавшее оценку профессионально значимых психофизиологических функций с определением скорости зрительно-моторных реакций на компьютерном диагностическом комплексе «Селект М». При исследовании сложной двигательной реакции (СДР) оценивалось среднее время реакции на зеленый свет (СДР Тср.зел, мс), среднее время реакции на красный свет (СДР Тср.кр, мс), стандартное отклонение определяемых показателей (СКО Тср.зел., мс и СКО Тср.кр., мс). Оценка реакции на движущийся объект (РДО) осуществлялась по величине среднего времени опережения (РДО Тср.мин., мс), средней величины времени запаздывания (РДО Тср.пл., мс), стандартного отклонения показателей (СКО Тср.мин., СКО Тср.пл.), количества опережающих реакций (Сим. мин.) и количества запаздываний (Сим. плюс) при попытках остановить объект в заданной точке.

При обследовании диспетчеров впервые нами была использована специально разработанная анкета (табл.1), включающая 23 показателя. При заполнении анкеты респондент отмечал выраженность жалоб астенического характера в соответствии с четырехбалльной шкалой: 0 - симптом не отмечается, 1 - симптом выражен слабо, 2 - симптом выражен умеренно, 3 - симптом выражен значительно.

При обработке данных анкетирования рассчитывали новый диагностический критерий - индекс утомления (ИУ) в баллах, как среднеарифметическое значение суммы баллов.

Для оценки вегетативной регуляции у диспетчеров определяли показатели вариабельности сердечного ритма после 5-минутной записи ЭКГ на приборе «Варикард» с регистрацией амплитуды моды (Am), стресс-индекса (Si), низкочастотной части спектра (LF), частоты сердечных сокращений (ЧСС). Анализ полученных данных позволил предложить формулу расчета нового диагностического критерия - индекса вегетативной регуляции (ИВР). По формуле (1) определялся коэффициент модификации каждого из определяемых показателей:

где

M - коэффициент модификации каждого показателя, Ai - значение одного из исследуемых показателей, Amax и Amin - пределы изменений показателей (табл.2).

Таблица 1
Анкета для выявления симптомов переутомления
№	Показатель	Симптом не отмечается	Симптом выражен слабо	Симптом выражен умеренно	Симптом выражен значительно
1	Снижение работоспособности	0	1	2	3
2	Общая слабость	0	1	2	3
3	Дневная сонливость	0	1	2	3
4	Снижение концентрации внимания	0	1	2	3
5	Неудовлетворенность сном	0	1	2	3
6	Снижение настроения	0	1	2	3
7	Периодическое чувство тревоги	0	1	2	3
8	Снижение активности	0	1	2	3
9	Гиперчувствительность к звукам	0	1	2	3
10	Гиперчувствительность к запахам	0	1	2	3
11	Гиперчувствительность к свету	0	1	2	3
12	Нарушение памяти	0	1	2	3
13	Бессонница в ночное время суток	0	1	2	3
14	Слезливость	0	1	2	3
15	Метеозависимость	0	1	2	3
16	Повышенная раздражительность	0	1	2	3
17	Повышенное утомление при невысоком уровне нагрузки	0	1	2	3
18	Постоянное ощущение усталости без нагрузки	0	1	2	3
19	Снижение внимания	0	1	2	3
20	Снижение оперативной памяти	0	1	2	3
21	Отсутствие чувства бодрости после ночного сна	0	1	2	3
22	Любая деятельность, даже некогда любимая, выполняется «через силу»	0	1	2	3
23	Избегание решения проблемных задач	0	1	2	3

Таблица 2
Пределы изменений показателей
№	Показатель	Amin	Amax	Amax-Amin
1	Амплитуда моды (Am, %)	3,5	98	94,5
2	Стресс- индекс (Si, усл.ед.)	2	950	948
3	Низкочастотная часть спектра ритма сердца (LF, %)	5	90	85
4	Частота сердечных сокращений (ЧСС, уд./мин)	40	120	80

В результате преобразований, выполненных по формуле (1), коэффициенты модификации показателей (MAm - амплитуда моды, MSi - стресс-индекс, MLF - низкочастотная составляющая сердечного ритма, МЧСС - частота сердечных сокращений) используются для расчета ИВР по формуле (2):

Результаты обследования 92 диспетчеров Центра перевозок Юго-Восточной железной дороги ОАО «РЖД» позволили выделить 4 состояния:

1) жалобы на утомление отсутствуют, баланс системы вегетативной регуляции, высокая скорость зрительно-моторных реакций; ИУ лежит в диапазоне 0,6 или менее баллов, ИВР в диапазоне равен или менее 10 усл.ед. - состояние «оптимальное»;

2) жалобы на утомление отсутствуют, скорость зрительно-моторных реакций высокая, однако имеется напряжение регуляторных систем с гиперсимпатикотонией; ИУ лежит в диапазоне 0,6 или менее баллов, ИВР более 10 усл.ед. - состояние «пограничное»;

3) жалобы на утомление, однако сохраняется баланс системы вегетативной регуляции и достаточная скорость зрительно-моторных реакций; ИУ более 0,6 баллов, ИВР равен или менее 10 усл.ед. - состояние «удовлетворительное»;

4) сочетание признаков утомления с напряжением регуляторных систем, снижением скорости зрительно-моторных реакций, нестабильностью ответной реакции с появлением реакции запаздывания на предъявляемый сигнал; ИУ более 0,6 баллов, ИР более 10 усл.ед. - состояние «переутомление».

По результатам обследования диспетчеров Центра перевозок Юго-Восточной железной дороги ОАО «РЖД» у 38 человек (41%) выявлено «оптимальное» состояние - признаки утомления были минимальными, ИУ составляет 0,4 плюс-минус 0,04 балла, временные показатели зрительно-моторных реакций (СДР, РДО) и показатели вариабельности сердечного ритма (Si, Am) отличались небольшими величинами (табл.3), баланс системы регуляции обеспечивал низкие расчетные величины ИВР, который был равен 8,8 плюс-минус 0,38 усл.ед.

«Пограничное» состояние выявлено у 24 человек (26%), у которых признаки утомления также были минимальными, ИУ составил 0,3 плюс-минус 0,03 балла, показатели зрительно-моторных реакций достоверно не отличались от показателей диспетчеров группы с «оптимальным» состоянием, однако при определении вариабельности сердечного ритма повышение Si и Am указывало на формирование вегетативного дисбаланса и усиление симпатикотонии с повышением индекса вегетативной регуляции, ИВР равен 12,2 плюс-минус 0,6 усл.ед.

Таблица 3
Результаты определения показателей психофизиологических функций железнодорожных диспетчеров (X±m)
Показатели	оптимальное	пограничное	удовлетворительное	переутомление
	n=38	n=24	n=16	n=14
ИУ, баллы	0,4±0,04	0,3±0,03	1,1±0,1*	1,01±0,1*
ИВР, усл.ед	8,8±0,38	12,2±0,6*	8,7±0,4	12,3±0,9*
Возраст, лет	34,4±1,7	38,9±2,2	35,8±2	42,33±1,9
Amo, %	40,4±10,3	60,7±2**	42,2±1,4	58,5±3,4*
SI, усл.ед.	60,3±5,3	248,6±28,1**	74,6±10,9	234,3±31,3**
LF%	39,1±2,3	40±2,5	37,2±2,3	39,43±5,5
ЧСС, уд/мин	67,8±1,92	70±2	63,5±2	70,3±2,1
СДР Тср.зел, мс	422,5±18,8	448,5±20,2	436±23,6	489,3±48,3*
СКО СДР.зел	87,3±9,5	102,4±19,2	97±17,4	110,2±25
СДР Тср.кр, мс	417±18	439,1±18,9*	434±26	477±46,5*
СКО СДРкр	89,2±9,4	85,4±13,2	75±7,2	94,6±25
РДО Тср.мин., мс	58,8±6,1	67,8±5,6	60±6,3	74,8±23
СКОмин.	39±7,8	48±7,2	31,8±6,3	48,1±27
Симметрия мин.	4,6±0,32	4,5±0,25	3,5±0,3	2,7±0,58
Симметрия плюс	4,3±0,3	4,3±0,3	4,4±0,4	5,3±0,5*
РДО Тср. плюс, мс	41,4±3,32	50,7±5,4	51±5,3	58,8±6,4*
СКО.пл.	17,1±2,2	23,3±3,7	20±2,5	32,6±4,1*
*p<0,05, **р<0,01 - достоверность различий с результатами обследования 1 группы

«Удовлетворительное» состояние выявлено у 16 человек (17%), для которых было характерно наличие субъективных жалоб на утомление, ИУ составил 1,1 плюс-минус 0,1 балл. Однако существенных изменений вегетативного баланса и показателей зрительно-моторных реакций не отмечено, ИВР равен 8,7 плюс-минус 0,4 усл.ед.

«переутомление» состояние выявлено у 14 человек (16%), у которых жалобы на утомление сочетались с увеличением времени выполнения тестов зрительно-моторных реакций, а именно СДР и РДО, напряжением регуляторных систем и увеличением индекса регуляции - ИВР равен 12,3 плюс-минус 0,9 усл.ед.; ИУ равен 1,01 плюс-минус 0,1 балл.

Таким образом, на основании результатов исследования установлена величина диагностических критериев, позволяющих выявлять операторов с переутомлением и ухудшением профессионально значимых психофизиологических функций: ИУ более 0,6 баллов, ИВР более 10 усл. ед.

Индивидуальную оценку функционального состояния лиц операторских профессий можно иллюстрировать следующими примерами:

Пример 1: Щ.С.В., 28 лет, поездной диспетчер Центра управления перевозок Юго-Восточной железной дороги, стаж работы на железнодорожном транспорте 6 лет. При обследовании жалоб не предъявляет. Результаты заполнения анкеты представлены в табл.4, расчетный показатель ИУ=0,43 баллов.

Таблица 4
Анкета поездного диспетчера Щ.С.В., 28 лет
Показатель	Симптом не отмечается	Симптом выражен слабо	Симптом выражен умеренно	Симптом выражен значительно
Снижение работоспособности		1
Общая слабость		1
Дневная сонливость	0
Снижение концентрации внимания		1
Неудовлетворенность сном		1
Снижение настроения	0
Периодическое чувство тревоги	0
Снижение активности		1
Гиперчувствительность к звукам	0
Гиперчувствительность к запахам	0
Гиперчувствительность к свету	0
Нарушение памяти		1
Бессонница в ночное время суток	0
Слезливость	0
Метеозависимость	0
Повышенная раздражительность	0
Повышенное утомление при невысоком уровне нагрузки	0
Постоянное ощущение усталости без нагрузки	0
Снижение внимания		1
Снижение оперативной памяти		1
Отсутствие чувства бодрости после ночного сна	0
Любая деятельность, даже некогда любимая, выполняется «через силу»		1
Избегание решения проблемных задач		1

После определения показателей вариабельности сердечного ритма (Am равна 38,1%, Si равен 62 усл.ед., LF равен 35%, ЧСС равна 70 уд/мин) проведен расчет коэффициентов модификации по формуле (1).

Таблица 5
Результаты расчета коэффициентов модификации у диспетчера Щ.С.В.

Расчет ИР по формуле (2):

Для диспетчера Щ.С.В. расчетный индекс ИУ равен 0,43 баллов, ИВР равен 8,6 усл.ед., что дает возможность определить его состояние, как «оптимальное»: ИУ менее 0,6 баллов, ИР менее или равно 10 усл.ед.

При этом отсутствие жалоб на утомление, баланс вегетативной регуляции и высокая скорость зрительно-моторных реакций (СДР Тср.зел. равна 309 мс, СДР Тср.кр. равна 362 мс, РДО Тср.мин. равна 65 мс, РДО Тер.плюс равна 36 мс) «оптимальное» состояние подтверждают.

Пример 2: З.В.В., 46 лет, поездной диспетчер Центра управления перевозок Юго-Восточной железной дороги, стаж работы на железнодорожном транспорте 6 лет. При обследовании жалобы на утомление. Результаты анкеты представлены в табл.6, расчетный показатель ИУ равен 0,91 баллов.

Показатели вегетативной регуляции диспетчера З.В.В.: Am равна 70%, Si равен 363 усл.ед., LF равен 55,2%, ЧСС равна 5 уд./мин. Расчет коэффициентов модификации проведен по формуле (1) (табл.7).

По результатам обследования диспетчера З.В.В. - расчетный индекс ИУ равен 0,91 баллов, ИВР равен 15,7 усл.ед., что дает основания определить его состояние, как «переутомление» (ИУ более 0,6 баллов, ИВР более 10 усл.ед.) При этом жалобы на утомление, напряжение системы вегетативной регуляции и увеличение времени выполнения тестов зрительно-моторных реакций (СДР Тср.зел. равна 534 мс, СДР Тср.кр. равна 524 мс, РДО Тср.мин. равна 92 мс, РДО Тср.плюс равна 70 мс) подтверждают наличие переутомления.

Полученные результаты обследования диспетчера З.В.В. указывают на необходимость проведения у него реабилитационных мероприятий для улучшения состояния профессионально значимых психофизиологических функций.

Таблица 6
Анкета поездного диспетчера З.В.В., 46 лет
Показатель	Симптом не отмечается	Симптом выражен слабо	Симптом выражен умеренно	Симптом выражен значительно
Снижение работоспособности			2
Общая слабость		1
Дневная сонливость		1
Снижение концентрации внимания			2
Неудовлетворенность сном			2
Снижение настроения		1
Периодическое чувство тревоги		1
Снижение активности	0
Гиперчувствительность к звукам	0
Гиперчувствительность к запахам	0
Гиперчувствительность к свету	0
Нарушение памяти		1
Бессонница в ночное время суток	0
Слезливость	0
Метеозависимость			2
Повышенная раздражительность			2
Повышенное утомление при невысоком уровне нагрузки.			2
Постоянное ощущение усталости без нагрузки	0
Снижение внимания		1
Снижение оперативной памяти			2
Отсутствие чувства бодрости после ночного сна		1
Любая деятельность, даже некогда любимая, выполняется «через силу»	0
Избегание решения проблемных задач	0

Таблица 7
Результаты расчета коэффициентов модификации диспетчера З.В.В.

Расчет индекса вегетативной регуляции (ИВР) по формуле (2):

Таким образом, предложенный способ позволяет выявлять операторов со снижением профессионально значимых психофизиологических функций на фоне переутомления, что дает возможность осуществлять динамический контроль за состоянием здоровья лиц операторских профессий.

Длительность выполнение тестов по предлагаемому способу незначительна: включая заполнение анкеты - 10 минут, определение вариабельности сердечного ритма - 10 минут, расчет диагностических критериев - 10 минут. Для исследования вариабельности сердечного ритма использовано отечественное оборудование «Варикард».