Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Локальная прерывистая вибрация как ведущий неблагоприятный фактор в основных профессиях энергомашиностроения

На правах рукописи

Смирнов Владимир Васильевич

ЛОКАЛЬНАЯ ПРЕРЫВИСТАЯ ВИБРАЦИЯ КАК ВЕДУЩИЙ НЕБЛАГОПРИЯТНЫЙ ФАКТОР В ОСНОВНЫХ ПРОФЕССИЯХ ЭНЕРГОМАШИНОСТРОЕНИЯ

14.00.07 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Санкт-Петербург 2004

Работа выполнена в Государственном учреждении « Северо-Западный научный центр гигиены и общественного здоровья Министерства здравоохранения Российской Федерации»

Научный руководитель:

доктор медицинских наук Бутковская Зоря Максовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук профессор Шляхецкий Николай Сергеевич .доктор медицинских наук профессор Свидовый Василий Иванович

Ведущая организация: ГОУ ВПО Военно-медицинская академия им. С.М. Кирова

Защита состоится «/У» 2004 г. в_часов на заседании

диссертационного совета Д 208.089.03 при Государственном образовательном учреждении дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Министерства здравоохранения Российской Федерации»

(191015, Санкт-Петербург, ул. Кирочная, д.41).

С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Государственного образовательного учреждения дополнительного профессионального образования «Санкт-Петербургская медицинская академия последипломного образования Министерства здравоохранения Российской Федерации» по адресу: 195196, Санкт-Петербург, Заневский пр., д. 1/82.

Автореферат разослан «_»_2004 г.

Ученый секретарь диссертационного совета доктор медицинских наук профессор

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы. В условиях социально-экономического развития страны улучшение условий труда и профилактика профессиональных заболеваний является делом первостепенной важности. Государственными программами России предусмотрено последовательное уменьшение ручного труда, существенное сокращение, а в перспективе и ликвидация монотонного, тяжелого физического и малоквалифицированного труда, обеспечение здоровых санитарно-гигиенических условий и внедрение совершенной техники, устраняющей производственный травматизм и профессиональные заболевания.

К числу наиболее актуальных аспектов общей проблемы охраны здоровья человека в процессе его трудовой деятельности относится предупреждение неблагоприятного воздействия на человека-оператора локальной вибрации, передаваемой на руки при взаимодействии с ручными машинами и другим технологическим оборудованием. В условиях интенсификации научно-технического прогресса гигиеническая значимость вибрационного фактора не только не снижается, а возрастает ввиду повышения мощности ручных машин и оборудования, создания принципиально новых машин, внедрения новых технологий. В настоящее время по данным Госстандарта парк ручных машин насчитывает более десятка миллионов единиц. Длительное воздействие высоких уровней вибрации на организм человека приводит к преждевременному утомлению, снижению производительности труда, к развитию профессиональной и росту общей заболеваемости. Вибрационная болезнь занимает одно из первых мест в структуре профессиональной заболеваемости и составляет 10,8%, а по машиностроительной промышленности - 40,7% (Бойко И.В., 2003). Основой профилактики неблагоприятного влияния вибрации является гигиеническое нормирование. Установление научно обоснованных допустимых уровней вибрации - одна из основных задач для обеспечения вибробезопасности человека-оператора. Кроме нормативно-технической документации разработаны и разрабатываются методические документы по конструированию ручных машин, и отдыха, диспансеризации рабочих виброопасных

оэ

В настоящее время в связи с уточнением и дифференцированием нормирования с учетом времени воздействия возникает необходимость в изучении характера прерывистости локальной вибрации. Работа ручными машинами выполняется в определенном темпе, локальная вибрация чаще всего воспринимается организмом оператора как прерывистый раздражитель. Прерывистость определяет дробление дозы полученной вибрации и характер "защиты временем". Длительность непрерывного контакта и длины пауз при работе обусловлены характером технологического процесса и в рамках этого процесса мало зависят от работающего. При различных технологических процессах и производственных операциях имеет место большое разнообразие соотношений времени контакта и пауз. Для совершенствования системы защиты временем в рамках гигиенически-рационального нормирования с учетом сопутствующих факторов производственной среды очень важно установить характер воздействия вибрации на организм в зависимости от ее прерывистости. В литературе имеется небольшое количество исследований характера прерывистости вибрации. Эти сведения в основном носят противоречивый характер, а в энергомашиностроении они практически отсутствуют. Не имеется данных и о зависимости физиологических изменений при воздействии вибрации равных эквивалентных уровней и различной степени прерывистости. Неясно значение микропауз в технологическом цикле.

Настоящая работа выполнялась в рамках Государственной программы неотложных мер по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия, профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний и снижения уровня преждевременной смертности населения на 1994-1996 гг., отраслевой научно-исследовательской программы Минздрава России «Эколого-гигиенические проблемы безопасности России и пути их решения» 1998-2000 гг. и в соответствии с основным планом НИР Северо-западного научного центра гигиены и общественного здоровья.

Цель и задачи исследований. Целью работы являлось установление характера и особенностей влияния прерывистой локальной вибрации на организм

операторов ручных машин, работающих в энергомашиностроении, и разработка комплекса профилактических мероприятий.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- Дать гигиеническую оценку условий труда и изучить характер прерывистости вибрации при обрубке и шлифовке металла;

- Провести физиологические исследования в динамике рабочего дня слесарей механосборочных работ;

- В лабораторном эксперименте установить значимость микро и макроперерывов при воздействии вибрации равных эквивалентных уровней, уточнить зависимость между прерывистостью и эквивалентным уровнем, обосновать построение режимов труда с учетом прерывистости вибрации;

- Оценить эффективность разработанного нами способа профилактики вибрационной болезни;

- Изучить состояние здоровья слесарей механосборочных работ;

- Разработать комплекс гигиенических мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда.

Научная новизна исследований. Впервые на предприятиях энергомашиностроения при обрубке и шлифовке металла изучен характер прерывистости вибрации: соотношений макро- (> 30 с) и микро- (< 30 с) интервалов контакта с вибрацией и пауз. Установлен характер физиологических изменений при воздействии локальной вибрации на слесарей механосборочных работ, возникающих в течение рабочей смены. В лабораторном эксперименте при моделировании вибрации равных эквивалентных уровней установлены особенности прерывистого воздействия по сравнению с непрерывным, роль макро- и микроперерывов в эквивалентных соотношениях. Определена и обоснована эффективность способа профилактики вибрационной болезни суховоздушным обогревом и микромассажем кистей рук под давлением.

Теоретическая значимость. Результаты исследований позволили выявить характер прерывистости вибрации при обрубке и шлифовке металла, определить коэффициент на прерывистость необходимый при построении режимов труда.

Эквивалентные по энергии ^=3) уровни вибрации физиологически неравнозначны. Углубление физиологических сдвигов происходит пропорционально удлинению времени воздействия. С целью предупреждения развития вибрационной болезни среди работающих ручным пневмоинструментом предложен комплекс профилактических мероприятий,.

Практическая значимость работы. На основании материалов научного исследования разработан комплекс оздоровительно-профилактических мероприятий, внедренный на предприятиях отрасли. Предложена измерительная система для проведения гигиенической оценки производственной вибрации (рац. предложение № 362 от 26.10.88), способ объективной оценки эффективности демпфирующих материалов средств индивидуальных защиты от вибрации (рац. предложение № 407 от 20.04.95).

Результаты работы реализованы в следующих документах:

1. Санитарные правила и нормы "Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ" СанПиН 2.2.2.540-96.

2. Методические указания к разработке режимов труда работников виброопасных профессий МЗ СССР № 4013-85.

3. Методические указания по проведению измерений и гигиенической оценки производственных вибраций МЗ СССР № 3911-85.

4. Методические рекомендации "Профилактика профессиональной патологии, обусловленной воздействием прерывистой вибрацией" МЗ РФ № 2001 М-363-89.

5. Положение о заводской системе контроля и выбраковке ручных машин на ОАО "Невский завод" Утв. гл. инженером 26.02.87.

6. Методика гигиенической оценки шума при аттестации рабочих мест на ОАО "Ижорские заводы" Утв. гл. инженером 16.07.87.

7. Методика гигиенической оценки вибрации при аттестации рабочих мест на ОАО "Ижорские заводы" Утв. гл. инженером 19.05.87.

8. Способ профилактики вибрационной болезни, разработанный совместно с ОАО "Металлический завод". Письмо гл. инженера № 638-132 от 18.05.88.

9. Разработка и внедрение в качестве соисполнителя шумовиброинтегратора ШВИЛ-01. Письмо гл. инженера ВНИКИ МЛТ № 3996/260 от 05.10.87.

10. Разработка и внедрение в качестве соисполнителя прибора контроля усилия нажатия (УКН). Письмо гл. инженера ЦНИИТС № 0803-35-514 от 12.11.87.

11. Разработка серии моделей виброзащитных рукавиц и перчаток, прошедших сертификацию, (ОАО "Ижорские заводы", Казанский НИИ ХИММАШ, НПО "ВОЛЬТА") в качестве соисполнителя.

Апробация работы. Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседаниях секции «Шум, вибрация, инфра- и ультразвук» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии» (Минск, 1986, Ташкент, 1988), Всес. научно-практ. конф. поев. 100-летию со дня рождения Андреевой-Галаниной Е.Ц. «Актуальные вопросы профилактики воздействия шума, вибрации, инфра- и ультразвука в условиях современного производства» (Ленинград, 1988), Всес. научно-практ. конф. «Акустическая экология-90» (Ленинград, 1990), Международном конгрессе « Воздушный и структурный шум и вибрации» (СПб., 1996), Международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2003). Основные положения, выносимые на защиту

1. Характер прерывистости вибрации при применении ручных машин различается как по дробности циклов (соотношению макро- и микроинтервалов контакта и пауз), так и по длине циклов машинного времени при работе с обрубным молотком и шлифовальной машинкой.

2. В эксперименте непрерывная вибрация по сравнению с прерывистой вызывает более глубокие изменения физиологических показателей. Эквивалентные по энергии уровни вибрации физиологически неравнозначны, степень выявленных изменений пропорциональна удлинению времени воздействия.

3. Для предотвращения срыва адаптационного процесса и развития вибрационной патологии необходимо при организации режимов труда учитывать характер прерывистости вибрации.

4. Способ профилактики суховоздушным обогревом под давлением и микромассажем кистей рук, проводимый в перерывах между воздействиями вибрации дает высокий положительный эффект.

Личный вклад в выполнении работы. Автором полностью и самостоятельно сформулированы цель и задачи, определены объем и методы исследований, проведены производственные физиолого-гигиенические и экспериментальные исследования, дана оценка способу профилактики вибрационной болезни, обработаны и обобщены результаты исследований, сформулированы выводы, проанализирована научная литература.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 13 - в ведущих рецензируемых научных изданиях и журналах.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 157 страницах машинописного текста. Иллюстративный материал включает 59 таблиц, 9 рисунков. Список использованной литературы содержит 171 источник отечественной и 31 иностранной литературы. Структуру диссертации составляют введение, обзор литературы, объем и методы исследований, 4 глав результатов исследований, обсуждение полученных результатов, выводы, список использованной литературы.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Объекты, методы и объем исследований

Работа включает производственную и экспериментальную части исследований. В производственных исследованиях дана гигиеническая оценка условий труда и физиолого-гигиеническая характеристика прерывистой вибрации основных виброопасных профессий энергомашиностроения - слесарей механосборочных работ и обрубщиков литья, а также определена эффективность новых профилактических мероприятий. Исследования проводились на практически здоровых людях в возрасте от 20 до 45 лет в условиях производства и на добровольцах при моделировании прерывистой локальной вибрации в лаборатории.

Измерения и оценка уровней шума и вибрации на рабочих местах проводились в соответствии с СН 2.2.4/2.1.8.562-96, СН 2.2.4/2.1.8.566-96, ГОСТ 12.1.01290, ГОСТ 12.1.050-86, МУ №3911-85, МУ №1844-78. Акустические измерения

выполнялись прецизионной шумо-виброагшаратурой фирмы "Брюль и Къер", шумомер т. 2209, фильтр т.1613; фирмы "Роботрон", виброметр т.00042; комплекта ВМ-1 (виброметр ПИ-19 и фильтр ФЭ-2), шумовиброинтегратора ШВИЛ-01.

Оценка показателей тяжести и напряженности труда проводилась в соответствии с требованиями руководства Р 2.2.755-99 «Гигиенические критерии оценки и классификация условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды и трудового процесса». Для определения времени работы с ручным пневматическим инструментом и соотношения периодов контакта и пауз наряду с хронометражем рабочей смены использовали метод автоматического хронометража с помощью пневмодатчика ДРТ-1. Датчик включался в систему сжатого воздуха, подаваемого к пневмоинструменту, электрические концы датчика соединяли с магнитофоном. У слесарей механосборочных работ проводились физиологические исследования сердечно-сосудистой системы, нервно-мышечного аппарата и сенсорной системы. Исследования на производстве проводились до и после воздействия факторов в пределах технологического цикла и рабочей смены, а в условиях эксперимента до и после воздействия, в восстановительный, период. Применялись физиологические методы: реография, вариационная пульсометрия, паллестезиометрия, термоэстезиометрия, определение артериального давления, статической силы и выносливости, степени мышечного усилия при работе ручной машиной. Исследование системы кровообращения кистей рук проводили методом реографии на реоплетизмографе РПГ-2, с наложением электродов на предплечье правой руки, использовалась функциональная хо-лодовая проба со льдом. Применялся метод вариационной пульсометрии с использованием в эксперименте электрокардиографа ЭЛКАР-2 и анализом динамических рядов 100 кардиоинтервалов, а в производственных условиях - измеритель параметров пульса "Электроника ИПП-01Ц". Кожная чувствительность изучалась методом паллестезиометрии и термоэстезиометрии. Для определения вибрационной чувствительности использовался вибротестер медицинский ВТ-2.

В экспериментальных исследованиях вибрационная чувствительность определялась на опытной установке, состоящей из генератора механических колеба-

ний ГМК-1 и аппаратуры "Брюль и Къер": автоматического контрольного генератора вибрации т. 1025 и вольтметра случайного шума т.2417. Для определения температурной чувствительности использовался термоэстезиометр конструкции ЭТМ. Нервно-мышечный аппарат исследовался модифицированным пружинным динамометром с измерением мышечной силы и статической выносливости. Величина статических усилий при работе ручными инструментами измерялась устройством контроля нажатия УКН. Экспериментальные исследования проводились в лаборатории на вибростендах ВУ 5/5 000 и ВДС-400А, оборудованных рукояткой для измерения усилий. Моделирование прерывистой вибрации частотой 63 Гц осуществлялось по программе, записанной на магнитофон и состоящей из набора команд, определяющих ритм и цикличность работы на стенде. Проведено 7 серий исследований, включающих 24 варианта по 14 опытов. Обследовано от 6 до 10 добровольцев в возрасте от 20 до 35 лет, проведено 336 опытов, проанализировано 16128 физиологических показателей. Исследовалась прерывистая и непрерывная вибрация равных эквивалентных уровней, а также прерывистая вибрация различной длительности с микро- (20 секунд) и макропаузами (60 секунд).

На предприятиях было проведено 2130 акустических измерений шума и вибрации. Выполнено 79 сменных хронометражных наблюдений за распределением рабочего времени и 35 исследований методом автоматического хронометража времени контакта с локальной вибрацией при выполнении технологических операций с регистрацией микро и макропауз. Тяжесть труда определялась у 24 слесарей механосборочных работ и обрубщиков. Физиологические исследование в динамике рабочей смены по 4104 показателям прошли 76 человек. В качестве контроля были обследованы слесари-ремонтники. Полученные материалы обработаны методами медицинской статистики (по Стьюденту) с применением ЭВМ типа ЕС-ЮЗЗ и ЕС-1052.

Исследования эффективности профилактических мероприятий осуществлялись методом динамических наблюдений за группой рабочих в количестве 33 человек, получающих процедуры сухого обогрева и микромассажа рук. Динами-

ческие наблюдения проводились с троекратным обследованием шлифовщиков-полировщиков в течение 2-х лет (225 наблюдений).

Всестороннему медицинскому обследованию было подвергнуто 360 слесарей механосборочных работ и 140 слесарей-ремонтников, существенно не различающихся по возрасту, полу и профессиональному стажу. Около 75% рабочих были в возрасте до 40 лет, более 55% имели профессиональный стаж 5 лет и выше. Обследованным лицам проводилась аудиометрия, паллестезиометрия, электрокардиография, капилляроскопия, рентгенологическое исследование легких и кистей рук, изучался морфологический состав крови и определялось содержание общих липидов, холестерина, В-липопротеидов.

Заболеваемость с временной утратой трудоспособности изучалась за 3 года у 617 рабочих механосборочных цехов в соответствии с методическими рекомендациями № 2464-81. Проведен социологический опрос каждой изучаемой профессии (по 100 человек). Данные анкетного опроса по возрастно-стажевому составу совпадают с данными, взятыми в разработку заболеваемости. Основной возраст работающих 20-40 лет (75-85%), стаж более 5 лет имеет от 47 до 63% рабочих.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В условиях современного энергомашиностроения большой удельный вес занимают обрубные работы, выполняемые обрубщиками при помощи рубильных молотков и работы по шлифовке и обдирке металла абразивными кругами, выполняемые слесарями механосборочных работ. Уровни виброскорости пневматических рубильных молотков превышают допустимые значения санитарных норм-на 6-9 дБ. Максимальные уровни виброскорости при выполнении типовых технологических операций лежат в пределах октавных полосах со среднегеометрическими частотами 16-63 Гц. Уровни виброскорости, передаваемые на руки слесарей механосборочных работ, при работе со шлифовальными машинами на рабочем месте превышают допустимые значения норм на 3-6 дБ в октавных полосах 63-250 Гц. Вариабельность уровней вибрации зависит от ряда причин: исправности инструмента, длины зубила и степени балансировки круга, величины осевого усилия, обрабатываемого материала, давления воздуха в сети и характера

операции. Воздействие вибрации осуществляется на фоне непостоянного шума, превышающего допустимые уровни на 15-19 дБ. Результаты проведенного общего хронометража рабочей смены показали, что обрубщики контактируют с виброинструментом 55% сменного времени, а слесари - 47%. Автоматическим хроно-метражом установлено соотношение непрерывной вибрации и пауз при обрубке и шлифовке металла. Машинное время выполнения технологической операции состоит из периодов непрерывной работы с пневмоинструментом - контакта с вибрацией, и отсутствием воздействия вибрации - пауз различной продолжительности. Характер прерывистости у слесарей и обрубщиков различен. При обрубном цикле, продолжающемся не более 10 минут, преобладают микропаузы до 20 с, время непрерывного контакта до 80 с и соотношение суммарного времени контакта и пауз составляет 5:1 (рис.1). У слесарей же цикл работы шлифовальной машинкой составляет 20 минут, преобладают макропаузы и непрерывный контакт с интервалом времени свыше 161 с, а соотношение суммарного времени контакта и пауз составляет 10:1.

Работа выполняется на фоне значительных физических усилий (до 300 Н у обрубщиков и 130 Н у слесарей) и интенсивной загрязненностью воздуха рабочей зоны (концентрации выше ПДК). Учитывая условия труда, характеризующиеся комплексом неблагоприятных производственных факторов по гигиенической классификации труда по показателям вредности и опасности, слесари механосборочных работ и обрубщики относятся к вредному классу III степени (3.3) . На производстве исследования, проведенные у слесарей механосборочных работ в динамике рабочей смены с изучением физиологических показателей до и после работы, выявили некоторые устойчивые изменения. Эти изменения прогрессировали с увеличением стажа работы. Постоянное смещение порогов вибрационной и температурной чувствительности превышали критериальные значения после 5 лет стажа. Временные сдвиги порогов вибрационной чувствительности уменьшаются с увеличением стажа работы от 79% в 1-ой группе, до 21% в 4-ой группе. Уменьшение сдвига вибрационной чувствительности в течение рабочего дня в этой группе при увеличении стажа работы свидетельствует о снижении функциональ-

ной подвижности нервно-мышечной системы и о происходящих в организме адаптационных процессах.

Рис 1 Гистограмма распределения времени контакта с вибрациеи(1) и пауз (2) в процессе работы рубильным молотком обрубщиками (усредненные данные в течение рабочего дня)

Время появления реактивной гиперемии удлинялось, снижалась мышечная выносливость и работоспособность, изменялось соотношение функционального напряжения по данным вариационной пульсометрии. У обследуемых отмечалось уменьшение интенсивности кровенаполнения тканей предплечья, вследствие сосудосуживающего эффекта, возникающего в большинстве случаев за счет повышения сосудистого тонуса. Отмеченные изменения со стороны ряда физиологических показателей, углубляющихся на протяжении рабочей смены и

увеличивающихся со стажем, не отмечались у контрольной группы слесарей ремонтников. Обнаруженные изменения функционального состояния изучаемых систем организма рабочих, свидетельствуют об увеличении напряжения в работе систем и нарастающих со стажем нарушений регуляторных механизмов. Эти изменения способствуют развитию вибрационной патологии от воздействия локальной вибрации.

Изучение состояния здоровья слесарей механосборочных работ, проводимое в условиях стационара, показало, что у данной группы рабочих может развиваться вибрационная болезнь, которая характеризуется медленным темпом развития и выражена, как правило, в субклинической или первой степени заболевания. В клинической картине патологии ведущим является ангиодистонический синдром с явлениями ангиоспазма периферических сосудов, протекающий на фоне вегетативной полиневропатии.

Экспериментальное изучение влияния на организм человека прерывистой и непрерывной вибрации в 7 лабораторных сериях показало, что непрерывная вибрация с уровнем 118 дБ уже после 10 минутного воздействия вызывает значительные изменения со стороны исследуемых функций. Особенно существенные изменения возникли со стороны вибрационной чувствительности и периферического кровообращения (увеличение коэффициента тонического напряжения с одновременным снижением реографического индекса). При введении в вибрационный процесс макропауз (60 секунд) отмечалось существенное снижение уровней сдвигов в 2,5-4 раза Введение в цикл микропауз (20 с) не при всех режимах оказывало благоприятное влияние на функциональное состояние испытуемых. Сдвиги вибрационной чувствительности уменьшаются при включении микропауз в цикл, длительность которого не меньше 20 минут. На состояние периферического кровообращения микропаузы благоприятно сказываются уже при 10 минутном воздействии. Сравнение влияния вибрации равных эквивалентных уровней показало их физиологическую неоднозначность. В пределах исследуемых значений воздействия вибрации, увеличение сдвигов происходит пропорционально удлинению времени и больше зависит от времени, чем от уровня. Во всех случаях раз-

ница между вариантами более выражена при непрерывном воздействии, чем при прерывистом (рис.2).

Динамические наблюдения за группой рабочих (33 человека), получавших во время перерыва рабочей смены процедуры суховоздушного обогрева с микромассажем кистей рук, проведенные в течение 2-х лет, показали их положительный эффект. У обследуемых улучшалось состояние вибрационной чувствительности и отмечалась тенденция к улучшению кровоснабжения рук, на что указывает сокращение времени полного распространения реактивной гиперемии.

Для защиты слесарей механосборочных работ от вредного воздействия факторов производственной среды, применительно к конкретным производственным

условиям, разработан, на основании результатов исследования, комплекс профилактических мероприятий. Высокая эффективность защитных мероприятий достигается одновременным осуществлением всего профилактического комплекса.

ВЫВОДЫ

1. Вибрация при работе с рубильными молотками и шлифовальными машинками может быть оценена как регулярно прерываемая, сочетаемая с высокими уровнями непостоянного шума, значительными статическими усилиями, охлаждением, неудобной и вынужденной рабочей позой.

2. Локальная вибрация у слесарей механосборочных работ и обрубщиков различна по дробности цикла, длительности непрерывного воздействия и продолжительности цикла, что и определяет характер воздействия на организм оператора.

3. Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, периферического кровообращения и нервно-мышечного аппарата указывают на неблагоприятное воздействие производственных факторов, ведущим из которых является вибрация, на возможность срыва адаптационного процесса и развития патологии.

4. Непрерывное воздействие локальной вибрации, в условиях экспериментального моделирования, вызывает более выраженные физиологические изменения, по сравнению с прерывистым воздействием.

5. Эквивалентные по энергии уровни вибрации, как при непрерывном, так и при прерывистом воздействии, физиологически неравнозначны. Увеличение сдвигов показателей состояния физиологических функций организма происходит пропорционально удлинению времени воздействия.

6. Введение в вибрационный процесс макро- и микроперерывов значительно снижает уровни функциональных изменения в организме, что позволяет корректировать допустимое время воздействия вибрации при разработке режимов труда с учетом коэффициента на прерывистость (2,5-3,0).

7. Способ профилактики вибрационной болезни микромассажем и суховоздуш-ным обогревом под давлением кистей рук эффективен и рекомендован к внедрению на производстве.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Профилактика вибрационной болезни у рабочих, подвергающихся воздействию локальной вибрации включает совершенствование технологического процесса, применение технических способов и средств виброзащиты, соблюдение гигиенических требований к ручным инструментам и организации работ, разработку рациональных режимов труда и отдыха, применение средств индивидуальной защиты рук и органов слуха, применение суховоздушного обогрева с микромассажем кистей рук, проведение витаминопрофилактики и массажа верхних конечностей, проведение мероприятий по раннему выявлению вибрационной патологии (предварительные и периодические осмотры). Комплекс мероприятий внедрен на предприятиях энергомашиностроения.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ-

1. Бутковская З.М. Совершенствование гигиенического нормирования и пути оптимизации условий труда виброопасных профессий / З.М. Бутковская, И.А. Евдокимова, В.В. Смирнов, А.Н. Капустин // Актуальные вопросы гигиены и профпатологии в радиоэлектронной и машиностроительной отраслях промышленности: Сб. науч. тр. МНИИГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - М., 1984.

- С. 47-53.

2. Смирнов В.В. Характер изменения физиологических функций у слесарей механосборочных работ, занятых на обдирке, заточке и шлифовке металла абразивными кругами сухим способом // Матер, науч. конф.: Сб. НИИ ГТ и ПЗ. - Л., 1986. - С. 73-78. - Деп. в ВНИИМИ № Д-12923-с.

3. Бутковская З.М. Физиолого-гигиеническая оценка влияния на организм слесарей механосборочных работ прерывистой локальной вибрации / З.М. Бутковская, В.В. Смирнов, О.М. Рукав-цова, Т.В. Бойченко // Вопросы гигиены труда и профпатологии в энергомашиностроении: Сб. науч. тр. МНИИГ им. Ф.Ф.Эрисмана. - М., 1985. - С. 30-35.

4. Бутковская З.М. Новый способ профилактики вредного воздействия локальной вибрации /З.М. Бутковская, В.В. Смирнов // Гиг. труда. -1986. - № 4. - С. 25-27.

5. Смирнов В.В. Характеристика прерывистой вибрации ручных машин некоторых виброопасных профессий в энергомашиностроении // Матер, науч. конф.: Сб. / НИИ ГТ и ПЗ. -Л., 1988.

- 5 с. - Деп. в ВНИИМИ № Д-16199-с.

6. Бутковская З.М. Физиолого-гигиеническая оценка фактора прерывистой вибрации ручных машин / З.М. Бутковская, И.А. Евдокимова, В.В. Смирнов, С.А. Лившиц// Физические факторы

производственной среды и их влияние на состояние здоровья работающих: Сб. науч. тр. МНИ-ИГ им. Ф.Ф. Эрисмана. - М., 1987.- С. 5-13.

7. Бутковская З.М. Физиологическое значение периодических пауз при воздействии вибрации / З.М. Бутковская, В.В. Смирнов, И.А. Евдокимова // Актуальные вопросы профилактики воздействия шума, вибрации, ультразвука в условиях современного производства т. II. Вып. 33., М., 1988.-С. 28-30.

8. Бутковская З.М. Профилактика вредного воздействия вибрации при механосборочных работах / З.М. Бутковская, В.В. Смирнов // Акустическая экология - 90 / Матер. Всес. науч. практ. конф.-Л., 1990.-С.16-18.

9. Бутковская З.М. Сочетанное действие прерывистой вибрации и физических нагрузок (на примере шлифовщиков-полировщиков турбинных лопаток) / З.М. Бутковская, В.В. Смирнов // Медицина труда и промышленная экология. - 1995. - №11. - С. 26-29.

10. Бутковская З.М. Оценка новых средств индивидуальной защиты рук от промышленной вибрации / З.М. Бутковская, В В. Смирнов // Материалы Междунар. конгресса по воздушному и структурному шуму и вибрации. - СПб. -1996. - С. - 50-51.

11. Бутковская З.М. Гигиенические критерии для сертификации средств индивидуальной защиты рук от вибрации / З.М. Бутковская, В В. Смирнов, Л.И. Верещагин // Научные и методологические основы гигиенического нормирования вредных факторов производственной и окружающей среды / Матер, науч. практ. конф. М.- 1996. - С. 42-43.

12. Бутковская З.М. Профилактика профессиональных заболеваний от перенапряжения и охлаждения / З.М. Бутковская, В В. Смирнов // Безопасность труда в промышленности. - 1996. - № 10.-С. 26.

13. Бутковская З.М. Основные критерии для гигиенической сертификации средств индивидуальной защиты рук от локальной вибрации / З.М. Бутковская, В.В. Смирнов // Медицина труда и промышленная экология. - 1999. -№ 5. - С. 34-36.

14. Фатхутдинов Р.Х. Защита рук от вибрации. Комментарий разработчика СИЗ / Р.Х. Фатхут-динов, Л.А. Тарасов, Р.А. Комлев, В В. Смирнов // Рабочая одежда и средства индивидуальной защиты. - 2002. - № 4 (16). - С. 46-47.

15. Смирнов В.В. Оценка прерывистого воздействия вибрации на организм работающих // Окружающая среда и здоровье человека / Матер. Междунар. Экологического Форума, Санкт-Петербург, июнь 2003. - СПб. - 2003. - С. 247-248.

Выражаю огромную благодарность за научное консультирование и практическую помощь в работе д м н., профессору Л. С. Дубейковской.

Тип. "Издательский дои СПбМАПО". Зак. 896. Тираж 100 экз. Подписано в печать 11.05.04г.

f-9079

Актуальность проблемы. В условиях социально-экономического развития страны улучшение условий труда и профилактика профессиональных заболеваний является делом первостепенной важности. Государственными программами России предусмотрено последовательное уменьшение ручного труда, существенное сокращение, а в перспективе и ликвидация монотонного, тяжелого физического и малоквалифицированного труда, обеспечение здоровых санитарно-гигиенических условий и внедрение совершенной техники, устраняющие производственный травматизм и профессиональные заболевания.

К числу наиболее актуальных аспектов общей проблемы охраны здоровья человека в процессе его трудовой деятельности относится предупреждение неблагоприятного воздействия на человека-оператора локальной вибрации, передаваемой на руки при взаимодействии с ручными машинами и другим технологическим оборудованием. В условиях интенсификации научно-технического прогресса гигиеническая значимость вибрационного фактора не только не снижается, а возрастает ввиду повышения мощности ручных машин и оборудования, создания принципиально новых машин, внедрения новых технологий. В настоящее время по данным Госстандарта парк ручных машин насчитывает более десятка миллионов единиц. Длительное воздействие высоких уровней вибрации на организм человека приводит к преждевременному утомлению, снижению производительности труда, к развитию профессиональной и росту общей заболеваемости. Вибрационная болезнь занимает одно из первых мест в структуре профессиональной заболеваемости и составляет 10,8%, а по машиностроительной промышленности - 40,7% [24,25], при этом наиболее часто она развивается при воздействии локальной вибрации, создаваемой ручными машинами, обрабатываемыми деталями, изделиями и т.д.

Основой профилактики неблагоприятного влияния вибрации является гигиеническое нормирование. Установление научно обоснованных допустимых уровней вибрации - это одна из основных задач для обеспечения вибробезопасности человека - оператора. Кроме нормативно-технической документации разработаны и разрабатываются методические документы по конструированию ручных машин, рациональному режиму труда и отдыха, диспансеризации рабочих виброопасных профессий и др.

В настоящее время особое значение, в связи с уточнением и дифференцированием нормирования, с учетом времени воздействия и дозы приобретает изучение характера прерывистости локальной вибрации. Работа ручными машинами выполняется в определенном темпе, локальная вибрация чаще всего воспринимается организмом оператора, как прерывистый раздражитель. Прерывистость определяет дробление дозы полученной вибрации, а следовательно и характер "защиты временем". Длительность непрерывного контакта и длины пауз при работе обусловлены характером технологического процесса и в рамках этого процесса мало зависят от состояния организма оператора [7,32,87]. При различных технологических процессах и производственных операциях имеет место большое разнообразие соотношений времени контакта и пауз. Для совершенствования системы защиты временем в рамках гигиенически-рационального нормирования с учетом сопутствующих вибрации и усугубляющих ее воздействие факторов производственной среды (шум, охлаждение, мышечное усилие) очень важно установить характер воздействия вибрации на организм в зависимости от ее прерывистости. В литературе имеется небольшое количество исследований носящих противоречивый характер [7,32,87,133,136]. При аналитическом построении режимов труда [4] исходили из литературных данных [8,169], что наличие микроперерывов при работе рубильными молотками позволяет увеличить допустимое время циклов.

Однако этот коэффициент зависит от того, какой отрезок считать значимым перерывом и какие соотношения возникают при разных уровнях вибрации. Имеет значение и сочетание вибрации с усилием и другими факторами [28,61,115,119,128,130,151,155,]. Важным является также в условиях прерывистого воздействия вибрации ручных машин обосновать новые индивидуальные методы профилактики. До настоящего времени одним из основных специфических методов индивидуальной защиты считаются гидропроцедуры.

Настоящая работа выполнялась в рамках Государственной программы неотложных мер по обеспечению санитарно-эпидемиологического благополучия, профилактики инфекционных и неинфекционных заболеваний и снижения уровня преждевременной смертности населения на 1994-1996 гг., отраслевой научно-исследовательской программы Минздрава России «Эко-лого-гигиенические проблемы безопасности России и пути их решения», 1998-2000 гг. и в соответствии с основным планом НИР Северо-Западного научного центра гигиены и общественного здоровья.

Цель и задачи исследований

Целью работы являлось установление характера и особенностей влияния прерывистой локальной вибрации на организм операторов ручных машин, работающих в энергомашиностроении, и разработка комплекса профилактических мероприятий.

Для достижения поставленной цели в работе решались следующие задачи:

- Дать гигиеническую оценку условий труда и изучить характер прерывистости вибрации при обрубке и шлифовке металла;

- Провести физиологические исследования в динамике рабочего дня слесарей механосборочных работ;

- В лабораторном эксперименте установить значимость микро- и макроперерывов при воздействии вибрации равных эквивалентных уровней, уточнить зависимость между прерывистостью и эквивалентным уровнем, обосновать построение режимов труда с учетом прерывистости вибрации;

- Оценить эффективность разработанного нами способа профилактики вибрационной болезни;

- Изучить состояние здоровья слесарей механосборочных работ;

- Разработать комплекс гигиенических мероприятий, обеспечивающих безопасные условия труда.

Научная новизна исследования

Впервые на предприятиях энергомашиностроения при обрубке и шлифовке металла изучен характер прерывистости вибрации: соотношений макро- (>30с) и микро- (<30с) интервалов контакта с вибрацией и пауз. Установлен характер физиологических изменений при воздействии локальной вибрации на слесарей механосборочных работ, возникающих в течение рабочей смены. В лабораторном эксперименте при моделировании вибрации равных эквивалентных уровней установлены особенности прерывистого воздействия по сравнению с непрерывным, роль макроперерывов и микроперерывов в эквивалентных соотношениях. Определена и обоснована эффективность способа профилактики вибрационной болезни суховоздушным обогревом и микромассажем кистей рук под давлением.

Теоретическая значимость

Результаты исследований позволили выявить характер прерывистости вибрации при обрубке и шлифовке металла, определить коэффициент на прерывистость, необходимый при построении режимов труда. Эквивалентные по энергии (g=3) уровни вибрации физиологически неравнозначны. Углубление физиологических сдвигов происходит пропорционально удлинению времени воздействия. С целью предупреждения развития вибрационной болезни среди работающих ручным пневмоинструментом предложен комплекс профилактических мероприятий.

Практическая значимость работы

На основании материалов научного исследования разработан комплекс оздоровительно-профилактических мероприятий, внедренный на предприятиях отрасли. Предложена измерительная система для проведения гигиенической оценки производственных вибраций (рац. предложение №362 от 26.10.88), способ объективной оценки эффективности демпфирующих материалов средств индивидуальных защиты от вибрации (рац. предложение №407 от 20.04.95).

Результаты работы реализованы в следующих документах:

1. Санитарные правила и нормы "Гигиенические требования к ручным инструментам и организации работ" СанПиН 2.2.2.540-96.

2. Методические указания к разработке режимов труда работников виброопасных профессий МЗ СССР № 4013-85.

3. Методические указания по проведению измерений и гигиенической оценки производственных вибраций МЗ СССР № 3911-85.

4. Методические рекомендации "Профилактика профессиональной патологии, обусловленной воздействием прерывистой вибрацией" МЗ РСФСР № 2001 М-363 от 1989 г.

5. Положение о заводской системе контроля и выбраковке ручных машин ОАО "Невский завод" Утв. гл. инженером 26.02.87.

6. Методика гигиенической оценки шума при аттестации рабочих мест на ОАО "Ижорские заводы" Утв. гл. инженером 16.07.87.

7. Методика гигиенической оценки вибрации при аттестации рабочих мест на ОАО "Ижорские заводы" Утв. гл. инженером 19.05.87.

8. Способ профилактики вибрационной болезни, разработанный совместно с ОАО "Металлический завод". Письмо главного инженера № 63 8132 от 18.05.88 г.

9. Разработка и внедрение в качестве соисполнителя шумовиброинтегра-тора ШВИЛ-01. Письмо главного инженера ВНШСИ МЛТ №3996/260 от 05.10.87.

10.Разработка и внедрение в качестве соисполнителя прибора контроля усилия нажатия (УКН). Письмо главного инженера ЦНИИТС №080335-514 от 12.11.87.

11 .Разработка серии моделей виброзащитных рукавиц и перчаток, прошедших сертификацию (ОАО "Ижорские заводы", Казанский НИИ ХИММАШ, НПО "ВОЛЬТА"), в качестве соисполнителя.

Апробация работы

Основные положения диссертации доложены и обсуждены на заседаниях секции «Шум, вибрация, инфра- и ультразвук» Проблемной комиссии «Научные основы гигиены труда и профпатологии» (Минск, 1986, Ташкент, 1988), Всес. научно-практ. конф. посвящ. 100-летию со дня рождения Анд-реевой-Галаниной Е.Ц. «Актуальные вопросы профилактики воздействия шума, вибрации, инфра- и ультразвука в условиях современного производства» (Ленинград, 1988), Всес. научно-практ. конф. «Акустическая экология-90» (Ленинград, 1990), Международном конгрессе « Воздушный и структурный шум и вибрации» (СПб., 1996), Международном экологическом форуме «Окружающая среда и здоровье человека» (Санкт-Петербург, 2003).

Основные положения, выносимые на защиту

1. Характер прерывистости вибрации при применении ручных машин различается как по дробности циклов (соотношению макро- и микроинтервалов контакта и пауз), так и по длине циклов машинного времени при работе с обрубным молотком и шлифовальной машинкой.

2. В эксперименте непрерывная вибрация, по сравнению с прерывистой, вызывает более глубокие изменения показателей физиологического состояния организма. Эквивалентные по энергии (g=3) уровни вибрации физиологически неравнозначны, степень выявленных изменений пропорциональна удлинению времени воздействия.

3. Для предотвращения срыва адаптационного процесса и развития вибрационной патологии необходимо при организации режимов труда учитывать характер прерывистости вибрации.

4. Способ профилактики суховоздушным обогревом под давлением и микромассажем кистей рук, проводимый в перерывах между воздействиями вибрации дает высокий положительный эффект.

Личный вклад автора в выполнении работы

Автором полностью и самостоятельно сформулированы цель и задачи, определены объем и методы исследований, проведены производственные физиолого-гигиенические и лабораторные экспериментальные исследования, дана оценка, по данным динамических наблюдений, способу профилактики вибрационной болезни, обработаны и обобщены результаты исследований, сформулированы выводы, проанализирована научная литература. Принимал непосредственное участие в разработке комплекса профилактических мероприятий и изучении состояния здоровья работающих.

Публикации

По теме диссертации опубликовано 15 научных работ, в том числе 13в ведущих рецензируемых научных изданиях и журналах.

Объем и структура диссертации

выводы

1. Вибрация при работе с рубильными молотками и шлифовальными машинками оценивается как регулярно прерываемая, сочетаемая с высокими уровнями непостоянного шума, значительными статическими усилиями, охлаждением, неудобной и вынужденной рабочей позой.

2. Локальная вибрация у слесарей механосборочных работ и обрубщиков различна по дробности цикла, длительности непрерывного воздействия и продолжительности цикла, что и определяет характер воздействия на организм оператора.

3. Изменения со стороны сердечно-сосудистой системы, периферического кровообращения и нервно-мышечного аппарата указывают на неблагоприятное воздействие производственных факторов, ведущим из которых является вибрация, на возможность срыва адаптационного процесса и развития патологии.

4. Непрерывное воздействие локальной вибрации, в условиях экспериментального моделирования, вызывает более выраженные физиологические изменения, по сравнению с прерывистым воздействием.

5. Эквивалентные по энергии (g=3) уровни вибрации как при непрерывном, так и при прерывистом воздействии, физиологически неравнозначны. Углубление сдвигов показателей состояния физиологических функций организма происходит пропорционально удлинению времени воздействия.

6. Введение в вибрационный процесс макро- и микроперерывов значительно снижает уровни функциональных изменения в организме, что позволяет корректировать допустимое время воздействия вибрации при разработке режимов труда с учетом коэффициента на прерывистость (2,5-3,0). При анализе прерывистости вибрационного процесса в технологическом цикле, продолжающемся более 10 минут, следует учитывать не только макро-, но и микроперерывы (30 с).

7. Способ профилактики вибрационной болезни микромассажем и суховоздушным обогревом под давлением кистей рук эффективен и рекомендован к внедрению на производстве.