Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Научное обоснование путей обеспечения сохранения здоровья работающих в условиях воздействия лазерного излучения ИК-части спектра

На правах рукописи

МАЛЬКОВА НАТАЛИЯ ЮРЬЕВНА

НАУЧНОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПУТЕЙ ОБЕСПЕЧЕНИЯ СОХРАНЕНИЯ ЗДОРОВЬЯ РАБОТАЮЩИХ В УСЛОВИЯХ ВОЗДЕЙСТВИЯ ЛАЗЕРНОГО ИЗЛУЧЕНИЯ ИК-ЧАСТИ СПЕКТРА

14.00.07-гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени доктора биологических наук

Санкт - Петербург 2006

Работа выполнена в Федеральном государственном учреждении науки "Северо-западный научный центр гигиены и общественного здоровья" Федеральной службы по надзору в сфере защиты прав потребителей и благополучия человека.

Научный консультант:

Заслуженный деятель науки РФ, доктор

медицинских наук, профессор Чащин Валерий Петрович.

Официальные оппоненты:

доктор биологических наук, профессор доктор биологических наук, доктор медицинских наук, профессор

Репин Виктор Степанович Рубцова Нина Борисовна Нехорошее Александр Сергеевич

Ведущая организация:

ГОУВПО «Санкт-Петербургский государственный медицинский университет имени академика И.П. Павлова» Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию

Защита состоится 2006 г. в часов на за-

седании диссертационного совета Д ¿08.086.02 при ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (195067, Санкт-Петербург, Пискаревский пр., д.47).

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУВПО «Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию»

Автореферат разослан " О Л_2006 г.

Ученый секретарь диссертационного совета, доктор медицинских наук, профессор

Л.В. Воробьева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность проблемы

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 5 ноября 1997г. № 1387 " О мерах по стабилизации и развитию здравоохранения и медицинской науки в Российской Федерации" и распоряжением Правительства Российской Федерации об утверждении " Концепции охраны и укрепления здоровья населения России на период до 2005г." от 31 августа 2000г. № 1202-р сохранение здоровья работающего населения, как важнейшей производительной силы общества, является важнейшей функцией государства.

Во вредных условиях труда работает 21,3% от общей численности занятых в промышленности. (Онищенко Г.Г., 2002). В целом по промышленности, а также в большинстве ей отраслей наиболее распространенными вредными производственными факторами за последние 20 лет являлись промышленные аэрозоли. Более 36 тыс. (54,3%) работников подвергались воздействию промышленных аэрозолей, а в машиностроении и металлообработке — около 30 тыс.

За период 1997-2001гг 25% от всей профессиональной заболеваемости в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности Санкт-Петербурга принадлежит профессиональным заболеваниям от воздействия промышленных аэрозолей (пневмокониозы, неосложненный силикоз, сили-котуберкулез, силикатозы, хронический бронхит, тотальные дистрофические заболевания верхних дыхательных путей), более 1% хроническим марганцевым интоксикациям.

Эффективное улучшение гигиенических условий труда на многих предприятиях базовых отраслей экономики, в частности в машиностроении невозможно осуществить без внедрения новых безопасных методов обработки твердых и жаропрочных материалов.

Опыт показывает, что они не только изменяют технологию производства, но и существенно улучшают условия труда. К сожалению, наряду с этим, в производстве появляются новые факторы, которые могут оказывать неблагоприятное действие на работающих. Одной из новых интенсивно развивающихся технологий, которая способна в значительной мере заменить использовании ручной электрической и газовой резки и сварки металлов, является применение когерентного излучения большой мощности, создаваемого лазерами. В настоящее время разработаны и внедряются различные типы лазерных установок, излучающих в диапазоне от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной областей спектра.

Наиболее надежными в работе, а, следовательно, и наиболее перспективными для промышленных целей являются углекислотные лазеры (Рэди Дж., 1974, 1981). Эти лазеры тщательно сконструированы и достаточно долговечны и перспективны для производственного использования. В связи с этим, они заняли ведущее место в производстве промышленных лазерных

изделий, что привело к расширению контингента лиц, контактирующих с отраженным лазерным излучением длиной волны 10,6 мкм. В настоящее время углекислОтные лазеры используется в различных областях науки, техники, медицине для резки различных материалов — металл, дерево, ткань, биообъекты, резина, и т.д. Отмечается перспективность использования С02-лазеров в медицине (Lin Chun-Pin et al., 2000). В самое ближайшее время займут свое достойное место среди прочего повседневного медицинского оборудования лазерные диагностические комплексы (Рогаткин Д.А.с соавт.,1999).

Очевидно, что круг работающих, профессионально связанных с лазерным излучением, в том числе с мощным инфракрасным излучением, постоянно расширяется.

Возрастающая эколого-гигиеническая значимость физических факторов, а также высокий уровень профессиональной заболеваемости среди работающих, в том числе в условиях воздействия лазерного излучения, обуслов-. ливают актуальность проведения исследований по изучению воздействия физических факторов техногенной и природной этиологии на основе фундаментальных исследований различных систем человека на тканевом и организ-менном уровнях, по обоснованию и установлению безопасных доз, разработке комплексов профилактики. (Суворов Г.А. с соавт., 1998; Измеров Н.Ф., 2000).

В литературе имеются сведения о действии на организм работающего не только прямого, но и диффузно отраженного и рассеянного лазерного излучения, что вызывает много разноречивых суждений о путях формирования ответной реакции организма на этот фактор.

В тоже время в литературе отсутствуют убедительные комплексные данные, характеризующие причинно-следственную связь состояния здоровья изучаемого контингента с условиями труда.

До настоящего времени не проводилась систематизированная оценка риска нарушений здоровья у лиц, занятых в производстве лазеров, излучающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в связи с условиями их труда.

Отсутствие достаточных гигиенических и экспериментальных данных о величине предельно допустимых уровней лазерного излучения не позволяет осуществлять целенаправленную профилактику нарушений в состоянии здоровья лиц, контактирующих с отраженным лазерным излучением дальней инфракрасной области спектра.

Кроме того, отсутствует эффективная система профилактических мероприятий, направленных на оздоровление условий труда и сохранение здоровья работающих в условиях воздействия излучения углекислотных лазеров.

В связи с этим, разработка гигиенических нормативов, связанная с непрерывным расширением области применения лазерных установок и увеличением контингента лиц, подвергающихся воздействию излучения, разработка профилактических мероприятий, направленных на обеспечения сохране-

ния здоровья работающих в условиях воздействия лазерного излучения ИК-части спектра, приобрела особую актуальность.

Диссертационные исследования выполнялись в рамках Отраслевой научно-исследовательской программы "Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России 2001-2005гг". Исследования включены также в ряд региональных целевых программ Санкт-Петербурга, в частности, "Охрана труда на 1998-2000гг." и "Улучшение условий и охраны труда в Санкт-Петербурге на 2002-2005 годы" и выполнялись в соответствии с основным планом НИР Северо-западного научного центра гигиены и общественного здоровья.

Цели и задачи исследования

Целью настоящего исследования является научное обоснование путей эффективного сохранения здоровья работающих в машиностроении и приборостроении при воздействии лазерного изучения ИК- части спектра на организм.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексную гигиеническую оценку условий труда при применении современного лазерного оборудования для резки и сварки металлов.

2. Определить уровень профессионального риска здоровью работающих при производстве мощных СОг—лазеров.

3. Определить относительный риск возникновения заболеваний на основании изучения заболеваемости с временной утратой трудоспособности в основных профессиях при резке и сварке металлов, при производстве мощных СОг - лазеров.

4. Изучить особенности влияния на функциональное состояние организма человека и экспериментальных животных действия ИК-лазерного излучения.

5. Научно обосновать гигиенический норматив отраженного лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм и разработать комплекс эффективных способов профилактики нарушений здоровья у работающих в производстве и применении ИК-лазеров.

6. Изучить действие низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 0,63 мкм на особенности гемоциркуляции, дать характеристику наиболее общим закономерностям, определяющим тонус сосудов для разработки способов профилактики.

Научная новизна и теоретическая значимость исследований

Впервые дана комплексная сравнительная гигиеническая оценка условий труда при ручной, автоматической и с использованием современного лазерного оборудования резке и сварке металлов, определен уровень профессионального риска. По результатам исследования выявлено, что лазерная технология устранила профессионально-производственные вредности, при-

сущие традиционной сварке и резке: ручной труд, вредные химические вещества, интенсивный шум.

Впервые дана комплексная гигиеническая оценка условиям труда сборщиков лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм. Выявлена совокупность неблагоприятных факторов, действующих в этих условиях, к числу которых относятся: диффузно отраженное лазерное излучение, напряжение зрения, нервно эмоциональное напряжение, низкие уровни естественного и искусственного освещения.

На основании клинико-физиологических, клинических исследований показано, что у сборщиков лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра, могут развиваться изменения со стороны центральной нервной системы в виде неврастенического и астеновегетативного синдромов; зрительного анализатора — понижения световой чувствительности, снижения лабильности; сердечно-сосудистой системы — повышения артериального давления, увеличения влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы, что обусловлено особенностями трудового процесса. На основании комплексных экспериментальных исследований уточнены некоторые механизмы действия и обоснован предельно допустимый уровень диффузно отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм для глаз и кожи.

Теоретическая значимость работы состоит в установлении закономерностей, формирующих профессиональный риск нарушения здоровья работающих в процессах промышленного применения и производства лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра; обосновании использования принципа пороговости при нормировании отраженного лазерного излучения; установлении трехмерной зависимости время-доза-эффект, кумулятивного эффекта действия лазерного излучения; расчете теплофизических процессов в роговице глаза; исследовании функциональных изменений в микроциркуляторном русле кожи животного; решении основных вопросов патогенеза действия лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм для глаз и кожи.

Разработаны научные основы профилактических мероприятий по сохранению здоровья работающих в условиях воздействия лазерного излучения ИК-части спектра, внедрение которых позволит улучшить условия труда, снизить профессиональную заболеваемость и повысить производительность труда у работающих с ИК- излучением.

Новизна технических решений по профилактике заболеваний среди работников, выполняющих трудовые операции с высокой степенью зрительного напряжения, подтверждена 12 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, в том числе:

1. "Способ профилактики профессиональной патологии при воздействии диффузно-отраженного лазерного излучения" А.с_№ 1752392.

2. "Устройство для снятия ангиоспазма" СПМ_№ 6140.

3. "Способ диагностики синдрома лазерного заболевания" Патент №1804780.

4. "Способ восстановления функциональной активности сетчатки глаза" А.с. № 1817316.

5. " Способ лечения спазма аккомодации " Патент №2013084.

6. " Способ стимуляции цветового зрения " Патент №2099030.

7. "Способ лечения дистрофических и воспалительных заболеваний заднего отдела глаза" Патент №2173120.

8. "Способ лечения воспалительных и дистрофических заболеваний переднего отдела глаза" Патент №2180537.

9. "Устройство для стимуляции функции зрения" СПМ.№ 7309.

10."Способ профилактики заболеваний верхних конечностей от локальной вибрации и/или физических нагрузок." Патент № 2207171.

11."Способ профилактики остеохондроза шейного отдела позвоночника". Патент №2218953.

12."Способ профилактики заболеваний суставов верхних конечностей профессиональной этиологии ". Патент № 2221612.

Практическая значимость работы

Результаты работы позволили дать научное обоснование и осуществить разработку комплекса профилактических мероприятий, направленных на сохранение здоровья работающих с лазерным излучением, внедрение которых позволило улучшить их условия труда и снизить показатели заболеваемости. Основные результаты диссертационных исследований реализованы в форме методических и нормативных документов, утвержденных федеральными, региональными и отраслевыми органами управления, в том числе:

"Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" №5804-91.

- Методические рекомендации "Снятие зрительного утомления при работах высокой точности" МР 5145-89, утв. МЗ СССР 17.10.89г.

- Методические указания "Стимуляция низкоинтенсивным излучением гелий-неонового лазера регенеративных процессов при дистрофических заболеваниях и повреждениях органа зрения и расстройств цветового зрения". № 5805-91 утв. зам. начальника Главного санитарно-эпидемиологического управления МЗ СССР 31.07.1991г.

Методические рекомендации "Снятие периферического ангиоспаз-ма на руках при действии локальной вибрации" МР 01-19/36-17. Утв. Заместителем председателя госкомсанэпиднадзора России. 20.04.1995.

- Пособие для врачей "Совершенствование методики снятия зрительного утомления при зрительно-напряженных работах у женщин." Утв. Председателем секции по гигиене Ученого медицинского Совета МЗ России 21.06.1999.

Инструкция "Снятие зрительного утомления действием на глаза диффузно рассеянного лазерного излучения и активацией тканевого

обмена в сетчатой оболочке глаза". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 29.06.1998г.

- Методические рекомендации "Снятие зрительного утомления при зрительно напряженных работах" Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 11.11.1999г.

- Методические рекомендации "Профилактика заболеваний верхних конечностей от локальной вибрации и физических нагрузок на основе применения низкоинтенсивного лазерного излучения". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 28.06.1999г.

- Методические рекомендации "Профилактика заболеваний суставов верхних конечностей на основе использования низкоинтенсивного лазерного излучения" Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 22.04.2004г.

- Методические рекомендации "Комплекс упражнений и массажных приемов для снятия функционального перенапряжения мышц верхних конечностей". Утв. Главным специалистом по профпатологии комитета по здравоохранению администрации Санкт-Петербурга 20.07.2004г.

- Методические рекомендации "Комплекс упражнений и массажных приемов для снятия функционального перенапряжения мышц верхних конечностей". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Ленинградской области 01.07.2004г.

Результаты научных исследований по разработке профилактических мероприятий использованы при реализации целевых программ Санкт-Петербурга: "Охрана труда на 1998-2000гг." и "Улучшение условий и охраны труда в Санкт-Петербурге на 2002-2005 годы" (Справка о внедрении Комитета по труду и социальной защите населения от 29.01.04г.).

Результаты научных исследований используются в учебном процессе ГОУВПО "Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (акт внедрения от 28.01.04г.)

Внедрение профилактических мероприятий на предприятиях Санкт-Петербурга позволило улучшить условия труда, повысить производительность труда в среднем на 17 % (акт внедрения ЦГСЭН по Санкт-Петербургу от 21 .01.04г., акт внедрения ОАО "Русские самоцветы" № 57/26 от 22.01.04, справка Центра лазерных технологий от 26.01.04г.)

Апробация работы

Основные результаты диссертационных исследований докладывались и обсуждались на различных научных конференциях и форумах, в том числе: Всесоюзном симпозиуме "Офтальмоэргономика операторской деятельности", Ленинград, 1986; Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград, 1987; Международном симпозиуме по применению лазеров в хирургии

и медицине, Москва, 1988; Всесоюзном симпозиуме "Телевизионная микроскопия в исследовании сердечно-сосудистой системы", Ленинград, 1990; Республиканской конференции "Лазеры в биологии и медицине: практика", Тарту, 1990; Международной конференции "Новое в лазерной медицине и хирургии", Москва, 1990; Международном симпозиуме "Офтальмоэргономика: итоги и перспективы", Москва, 1991; Международном симпозиуме "Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды", Киев, 1993; VIII Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей, Москва,1996; Российской научно-практической конференции «Опыт обеспечения безопасных, благоприятных условий труда и укрепление здоровья работников на производстве», Санкт-Петербург, 1996; Международном симпозиуме "Полупроводниковые и твердотельные лазеры в медицине-97", Санкт-Петербург, 1997; П Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 1997; Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей, Москва, 2001; Научно-практической конференции Северо-Западного региона Российской Федерации с международным участием "Высокие хирургические лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона Российской Федерации: перспективы дальнейшего развития", Санкт-Петербург, 2003.

Основные положения, выносимые на защиту

1. Использование мощных инфракрасных лазеров на предприятиях машиностроения для сварки и резки металлов является гигиенически эффективным технологическим решением, снижающим профессиональный риск, обусловленный воздействием на организм комплекса вредных производственных факторов: воздействие вредных веществ, интенсивного шума, функционального напряжения и тяжести труда.

2. Условия труда сборщиков, занятых в производстве лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм характеризуются воздействием на организм диффузно отраженного лазерного излучения, напряжением органа зрения, нервно-эмоциональным напряжением, обусловливая увеличение заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

3. Профессиональная деятельность сборщиков лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм приводит к изменению состояния функции зрения, сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, проявляющиеся в снижении световой чувствительности, лабильности зрительного анализатора, развитии нейроциркуляторных дистоний и неврастенического, астенического синдромов.

4. На основании комплексных гигиенических, физиологических, экспериментальных исследований разработан норматив диффузно отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм.

5. Разработанные устройства и способы, в основе которых лежит действие низкоинтенсивного лазерного излучения красной области спектра,'""ЯВ*-

ляются эффективными средствами для реабилитации функции зрения и ! опорно-двигательного аппарата сборщиков лазеров инфракрасного диапазона, операторов лазерной сварки и резки металлов. I Личный вклад автора состоит в выявлении основных неблагоприят-

и ных факторов условий труда при применении ИК-лазеров в современных процессах сварки и резки металлов; в выявлении основных неблагоприятных факторов условий труда у сборщиков инфракрасных лазеров, в определении структуры основных форм профессионально обусловленных заболеваний, установлении влияния трудового процесса на функции зрения, нервную и сердечно-сосудистую системы, разработке мер профилактики и аппаратуры для ней.

Материалы, изложенные в работе, получены в результате исследований, в которых автор является руководителем разделов и ответственным исполнителем НИР: №№ гос. регистрации 01840001203, 01890029661, 01890050677, 01890050678, 01910021788,0196000512, 01200004371.

Автором проведены гигиенические исследования на производстве, собраны первичные материалы по заболеваемости с временной утратой трудоспособности сборщиков лазеров, организовано медицинское обследование, проведены исследования различных функций организма сборщиков в динамике рабочего дня и рабочей недели, проанализированы полученные данные. Автор принимала непосредственное участие в проведении экспериментальных исследований по обоснованию ПДУ. Разработана аппаратура и проведены профилактические мероприятия среди профессиональных групп. Автором проведен анализ отечественных и зарубежных литературных источников, проведено обобщение и анализ результатов исследований, сформулированы выводы, разработаны профилактические рекомендации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 научных работ, в том числе 22 — в ведущих рецензируемых научных изданиях.

Структура и объем диссертации

Работа состоит из введения, 7 глав, списка использованной литературы, включающего 259 отечественных и 33 иностранных источников, приложения. Диссертация изложена на 298 страницах машинописного текста, иллюстрирована 66 таблицами, 16 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Методы и объем исследований

Материалы гигиенических исследований получены в экспедиционных условиях на базе семи предприятий машиностроения и судостроения Санкт-Петербурга, где широко используются процессы сварки и резки металлов, а также трех предприятий Российской Федерации, выпускающих лазерные установки. Физиологические исследования выполнены на трех предприятиях, выпускающих лазерные установки. Экспериментальные исследования на животных и добровольцах проведены в лабораторных условиях.

Объем выполненных исследований представлен в таблице 1.

Гигиенические исследования предусматривали: сравнительное изучение условий труда при ручной, автоматической и с использованием современного лазерного оборудования процессов резки и сварки металлов, детальное изучение условий труда лиц, занятых в производстве мощных лазерных установок, генерирующих в дальнем инфракрасном диапазоне в сравнении с условиями труда лиц контрольной группы (не подвергающихся воздействию лазерного излучения).

Таблица 1

Объем исследований

Наименование исследований Объект исследований Число исследований

Гигиенические Факторы производственной среды 8349

Клинико-физиологические Зрительный анализатор, сердечно-сосудистая система, заболеваемость с ВУТ 10959

Экспериментальные Глаза, ССС, кожа, сосуды, кровь, сердце, печень, надпочечники, щитовидная железа, семенники 6451

Профилактические Глаза, сосуды верхних конечностей, кровь 3200

Проводилась оценка энергетической освещенности (ЭО) диффузно отраженного лазерного излучения на рабочих местах, освещенности, спектральных характеристик шума, уровней звука, температуры, влажности, скорости движения воздуха, состояние воздуха рабочей зоны: концентрации в воздушной среде сварочного аэрозоля с определением в его составе марганца, озона, диоксида азота, фтористого водорода, тяжести и напряженности трудового процесса в соответствии с требованиями руководства Р 2.2.2006-05 "Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда".

В рамках гигиенического исследования проводились хрономегражные наблюдения, при которых фиксировались все моменты работы - основные и вспомогательные операции, производственные и личные отвлечения и продолжительность их выполнения. Основное внимание уделено определению времени действия диффузно отраженного лазерного излучения на организм человека в течение рабочей смены при сборке лазерных установок.

Одновременно с проведением гигиенических исследований в помещениях, где собираются лазерные приборы, проводились исследования в цехах заводов, где выполняется работа, сходная по характеру, но без действия на рабочего лазерного излучения. В дальнейшем проводилось сопоставление условий труда профессиональной и контрольной групп.

Социологическое исследование предусматривало оценку адекватности сопоставляемых групп по производственно-профессиональным, социально-бытовым вопросам. Исследование проводилось по анкете, разработанной институтом социально-экономических проблем и адаптированной сотрудниками НИИ гигиены труда и профессиональных заболеваний Донской Л.В., Полянской Н.Г. и заполняющейся методом саморегистрации.

Изучалась заболеваемость с временной утратой трудоспособности.

Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности проведен за 3 полных года.

Заболеваемость изучалась по следующим показателям: относительное число болевших лиц, случаев и дней нетрудоспособности, средняя длительность одного случая и показатели заболеваемости по отдельным нозологическим формам на 100 круглогодовых работающих

Физиологические исследования на производстве предусматривали изучение функционального состояния зрительного анализатора и сердечнососудистой системы работающих на данных предприятиях однократно и в динамике рабочего дня.

Исследование функционального состояния зрительного анализатора проводилось с использованием разнообразных методик офтальмофизиологи-ческой практики, а именно: аномалоскопии, адаптометрии, определение критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ).

Изучение функционального состояния системного кровообращения работающих предусматривало определение систолического и диастолического артериального давления в плечевой артерии методом Короткова, частоты сердечных сокращений пальпацией лучевой артерии, систолического объема (СО) и минутного объема (МО) крови по формулам Starr (Горшков С.И. и Др.,1974).

Исследование вегетативных влияний на сердечный ритм и оценка степени напряжения систем адаптации организма к производственным условиям проводилась методом вариационной пульсометрии (Баевский P.M.., 1983).

Физиологическими обследованиями охвачены сборщики лазерных установок (мужчины), в процессе работы подвергающиеся действию диффузно отраженного лазерного излучения.

Однократные физиологические исследования проводились в первую половину рабочей смены.

Исследования в динамике рабочего дня выполнялись в понедельник, среду, пятницу до начала работы, перед обеденным перерывом, в конце смены. Для сравнения полученных результатов на этих же предприятиях обследованы мужчины, работающие в других цехах (контрольная группа).

Все обследованные рабочие разделены на две группы:

1 - основная группа — сборщики лазерных приборов, 60 мужчин в возрасте 25-50 лет, со стажем работы 4-11 лет.

2 - контрольная группа — 130 мужчин в возрасте 21-45 лет со стажем работы 3-11 лет.

Трудовая деятельность сборщиков до начала работы в данных профессиях не была связана с действием на организм вредных производственных факторов.

В экспериментальной части работы моделировались производственные условия воздействия отраженного лазерного излучения на организм подопытного животного.

Было проведено 6 серий острых, подострых и хронических опытов на 108 кроликах породы шиншилла, 88 мышах линии НЯБЯ, б крысах. Выбор животных определялся близостью оптических характеристик преломляющих сред глаз по отношению к человеку и строением кожи.

В качестве источника излучения служил С02 —лазер ЛГН-703 с выходной мощностью 30 Вт. В острых опытах были определены пороги однократного вредного действия по повреждающему эффекту на орган зрения кролика (ожог роговицы) и по функциональному эффекту на кожу (изменение микроциркуляции) наружной поверхности бедра мыши. В подострых опытах длительностью 30 дней, и хроническом длительностью 120 дней, изучались как функциональное состояние зрительного анализатора и кожи, так и общие реакции организма животного при действии отраженного лазерного излучения.

Функциональное состояние зрительного анализатора животного оценивали по изменениям кровенаполнения увеального тракта глаза методом реоофтальмографии (Кацнельсон Л.А.,1977).

Для выяснения структурных эквивалентов зрительных функций было проведено электронномикроскопическое исследование некоторых отделов зрительного анализатора.

В динамике опыта на 5, 10, 20, 30, 60, 90, 120 дни действия и после его окончания на 10, 30 дни восстановительного периода проводилось комплексное изучение функционального состояния различных систем организма с использованием физиологических, биохимических, гистологических и гистохимических методов исследования.

Через 30, 120 дни опыта и после 30 дней восстановительного периода проводились гистологические исследования сердца, печени, надпочечников, семенников.

Данные опытных групп животных сравнивались с данными животных контрольных групп, находившихся в аналогичных условиях, но без действия лазерного излучения. Все животные были адаптированы к условиям эксперимента.

С целью обоснования способов профилактики для последующего внедрения их на производстве проведены экспериментальные исследования на воротной вене крысы и сосудах глазного дна добровольцев. В экспериментальных исследованиях на добровольцах принимали участие мужчины в возрасте 18-22 лет с нормальным зрением без патологии глазных сред. Проводилось сравнительное исследование действия рассеянного излучения лазера красной области спектра различных энергетических освещенностей.

Влияние лазерного излучения красной области спектра на сосуды глазного дна кролика и человека оценивалось методом телевизионной капилляроскопии с использованием телевизионного ангиофлуариметра СО-1. Влияние лазерного излучения красной области спектра на сосуды верхних конечностей человека оценивалось методом реовазографии с использованием аппаратно-программного реофафического комплекса "Мицар-РЕО".

Внедрение разработанных способов профилактики проводилось в условиях производства лазерных установок.

Результаты исследований обработаны методами параметрической (критерий Стьюдента, пробит-анализ по Прозоровскому) и непараметрической статистики (дисперсионный анализ однофакторных комплексов) при уровне значимости р<0,05.

Результаты исследований

Сравнительное изучение условий труда при ручной, автоматической и с использованием современного лазерного оборудования резке и сварке металлов показало, что применение лазерной технологии принципиально изменило технологический процесс и в связи с этим условия и характер труда рабочих. При лазерной технологии в зоне дыхания оператора концентрации токсических веществ не превышают предельно допустимые уровни. Уменьшилась физическая и динамическая нагрузка на работающего. Напряженность труда за счет сенсорных, эмоциональных нагрузок, монотонности труда остается достаточно высокой. Расчетный эквивалентный уровень звука за смену снизился на 3-10 дБА.

Итоговая оценка условий труда сварщиков и резчиков представлена в таблице 2.

Таблица 2

Итоговая оценка условий труда сварщиков и резчиков

Факторы Класс условий труда

Резка Сварка

Ручная Автоматизированная Лазерная Ручная Автоматизированная Лазерная

Химические 3.4 3.2 2 3.3 3.1 2

Физические:

Шум 3.2 3.1 3.1 3.3 3.3 3.2

Микроклимат 1 1 1 1 1 1

Освещенность 2 2 2 2 2 2

Лазерное излучение 1 1 2 1 1 2

Тяжесть труда 3.1 2 2 3.1 2 2

Напряженность труда 1 2 2 2 3.1 3.1

Общая оценка условий труда 3.4 3.2 3.1 3.4 3.3 3.2

Таким образом, обладая бесспорными техническими и экономическими преимуществами, лазерная технология улучшила санитарное состояние цехов, повысила культуру производства, устранила профессионально-производственные вредности, присущие традиционной сварки и резке: ручной труд, вредные химические вещества, интенсивный шум.

Гигиеническая оценка условий труда, учитывающая сочетанное действие вредных факторов, при сравнении всех видов сварки и резки снизилась с класса 3.4 при ручной сварке до класса 3.2 при лазерной сварке, с класса 3.4 при ручной резке до класса 3.1 при лазерной резке.

Результаты гигиенических исследований в производстве лазеров показали, что технологический процесс сборки мощных лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм связан с действием на работающего лазерного излучения дальнего инфракрасного диапазона. Непосредственный контакт с отраженным лазерным излучением инфракрасного диапазона составляет 10,6% -24,9% рабочего времени. Диапазон действующей энергетической экспозиции представлен в таблице 3.

Таблица 3

Энергетические освещенности лазерного излучения на рабочих местах

Тип установки Объект отражения Объект действия ЭО (Вт/см') ПДУ (Вт/см'')

ЛГН-703 ослабитель ИМО Глаза, кожа (4-5)х10"1 5x10"2- при однократном воздействии 1x10"2- при хроническом воздействии.

головка ИМО Глаза, кожа (1-2,5)х101

ЛГН-25Б ослабитель ИМО Глаза, кожа (2-3)х10°

головка ИМО Глаза, кожа (0,5-2)х10^

ЛГН-701 ослабитель ИМО Глаза, кожа (0,5-1)х10л

Ромашка ослабитель ИМО Глаза, кожа (4,5-9)х10"''

Скальпель ослабитель ИМО Глаза, кожа (ОЛ-^хЮ"1

Из таблицы видно, что энергетические освещенности отраженного лазерного излучения на рабочих местах при сборке лазерных установок ЛГН-701, ЛГН-703, ЛГН-25Б, "Ромашка", "Скальпель" не превышают предельно допустимые уровни как для глаз, так и для кожи.

Расчетный эквивалентный уровень звука за смену составляет, соответственно, 64-69, 65-68 дБА на участке сборки С02 лазеров и сборки различной аппаратуры при ПДУ с учетом тяжести и напряженности трудового процесса 70 дБА как для сборщиков лазеров, так и для сборщиков радиоаппаратуры.

Технологический процесс сборки мощных лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра, не связан с применением токсических веществ. В рабочей зоне и в нейтральных точках помещения не обнаружено токсических веществ, которые могут выделяться в момент выполнения юстировочных операций.

Хрономегражные исследования, проведенные на 65 рабочих показали, что при перемещении груза на расстояние от 1 до 5 м внешняя механическая работа за смену составляет 17800 кг м в профессиональной группе и 11800 кг м в контрольной группе, подъем и перемещение тяжести при чередовании с другой работой составляет, соответственно, 24 кг и 13 кг. Однако в отдельные моменты подъем и перемещение тяжести в профессиональной группе достигает 50-60 кг. Рабочая поза в обеих группах свободная, количество вынужденных наклонов корпуса за смену - 94 в профессиональной группе и 48 в контрольной.

Труд по оценке тяжести в основной группе оценивается как допустимый, средняя физическая нагрузка (класс 2), в контрольной группе — как оптимальный, легкая физическая нагрузка (класс 1).

Напряженность труда как в профессиональной, так и в контрольной группах характеризуется интеллектуальной нагрузкой, связанной с обработкой, выполнением и проверкой задания, решением задач с выбором по известным алгоритмам, в установленные графиком сроки, восприятием сигналов с последующим сопоставлением фактических и номинальных значений параметров. Эмоциональная нагрузка связана с ответственностью за выполнение вспомогательной работы. Напряженность труда по сумме 22 показателей как в основной, так и в контрольной группе оценивается как допустимая, напряженность средней степени (класс 2).

Итоговая оценка условий труда у представителей обследуемых групп представлена в таблице 4.

Таблица 4.

Итоговая таблица по оценке условий труда по степени вредности и опасности

Фактор Основная группа Контрольная группа

Химические 1 1

Физические:

Шум 2 2

Микроклимат 2 2

Освещенность 2 2

Неионизирующие излучения: 1

лазерное излучение 2

ЭМИ 2 1

Тяжесть труда 2 1

Напряженность труда 2 2

Общая оценка условий труда 2 2

Следовательно, общая гигиеническая оценка условий труда, учитывающая сочетанное действие вредных факторов у представителей как основной, так и контрольной групп соответствует 2 классу.

Изучение вопросов расстановки оборудования и организации рабочих мест выявило высокую плотность размещения оборудования в помещениях сборки лазерных приборов, неудовлетворительную организацию рабочего места (СНиП №5804-91). При высокой плотности размещения оборудования создается опасность воздействия на работающих лазерным излучением, повышается нервно-эмоциональное напряжение.

Изучение условий труда специалистов адекватной контрольной группы, работа которых не связана с действием лазерного излучения, показало, что основными неблагоприятными факторами при данном виде работы являются напряжение зрения, нервно-эмоциональное напряжение. Основным различием по действию производственных факторов на работающего в сравниваемых группах является лазерное излучение.

В структуре заболеваемости, в группе электросварщиков и газорезчиков, ведущее место занимают болезни органов дыхания, причем их регистрируется почти в 2 раза больше, чем у операторов лазерной резки и сварки. Среди болезней органов дыхания в группе электросварщиков и газорезчиков наибольшую долю составили такие заболевания, как острые респираторные инфекции верхних дыхательных путей (около 60%), болезни легкого, вызванные внешними агентами (около 20%), грипп (около 10%). В группе операторов лазерной резки и сварки среди болезней органов дыхания наибольшую долю составили такие заболевания, как грипп (около 40%), острые респираторные инфекции верхних дыхательных путей (около 40%). У электросварщиков и газорезчиков чаще, чем у операторов лазерной резки и сварки встречались болезни костно-мышечной системы и соединительной ткани (10,4 против 7,1) преимущественно за счет временной нетрудоспособности по поводу миозитов, ишиаса, люмбаго.

Анализ заболеваемости с временной утратой трудоспособности выявил преобладание в группе сборщиков лазерных установок соматоформной дисфункции вегетативной нервной системы в виде неврастенического и астено-вегетативного синдромов, болезни нервной системы в виде поражения отдельных нервов, нервных корешков и сплетений, болезни системы кровообращения в виде ишемической болезни сердца. Отмечается повышенный риск возникновения болезней нервной системы и ИБС RR, соответственно, составляет 10,3 (1,34-7,98) при р< 0,05; 4,13 (0,47-36,6) при р> 0,05.

С целью изучения влияния лазерного излучения инфракрасного диапазона на состояние здоровья обследовано 180 человек основной группы и 61 человек контрольной группы - специалистов тех же предприятий, но не подвергающихся действию лазерного излучения.

По результатам медицинского обследования в основной группе преобладали жалобы на высокую утомляемость, раздражительность, плохой с он, снижение зрения, боли в кистях рук (рис.1)

Функциональные расстройства центральной нервной и периферической нервной систем в основной группе по сравнению с контрольной диагностировались достоверно чаще. Больший удельный вес они имели с увеличением стажа работы. Патология сердечно-сосудистой системы также более выражена в основной группе (рис. 2).

[3 основная □ контроль

Рис. 1. Жалобы, предъявляемые представителями основной и контрольной групп, в результате медицинского обследования

цнс ссс пне

|_В основная_□ контроль_|

Рис. 2. Удельный вес функциональных расстройств центральной нервной (ЦНС), сердечно-сосудистой (ССС) и периферической нервной системы (ПНС) в основной и контрольной группах

Результаты однократного обследования и в динамике рабочего дня всего контингента работающих представлены в таблицах 5-7.

Таблица 5

Средние величины порогов цветоразличения, световой чувствительности и КЧСМ у представителей обследуемых групп (М ±т)

Наименование группы Глаз Пороги цветоразличения (дел.) Порог световой чувствительности (с) КЧСМ (Гц)

Основная правый 14±0,7 14±0,7 12±0,9 52±1J,2 34hl,0

левый 14±0,8 13±0,7 13±0,9

Контрольная правый 13±0,5 12±0,5 14±0,3 29±1,6 41±0,7

левый 13±0,6 13±0,5 13±0,4

Условные обозначения: жирным шрифтом отмечены достоверно значимые различия по сравнению с данными контрольной группы при р<0,05.

Как следует из таблицы 5, у лиц, изготавливающих лазерные установ-

ки, отмечаются определенные изменения функций зрительного анализатора по сравнению с показателями представителей контрольной группы. Отмечается повышение порога световой чувствительности у представителей основной группы по сравнению с данными контрольной группы. При определении величины КЧСМ установлено, что сборщики лазерных установок отмечают появление световых мельканий при более низких частотах, чем лица контрольной группы, что свидетельствует о снижении функциональной лабильности зрительного анализатора, выраженном зрительном утомлении у обследуемых основной группы. Изменений цветовой чувствительности обнаружено не было.

Для выяснения возможной взаимосвязи выявленных изменений с особенностями трудовой деятельности обследуемых, а именно, с воздействием на организм, в частности, на орган зрения, диффузно отраженного лазерного излучения было проведено изучение динамики зрительных функций в течение рабочей смены у практически здоровых лиц методами адаптометрии и определения КЧСМ. Оценка результатов исследований проводилась как при сопоставлении показателей в динамике рабочего дня у представителей обследуемой группы, так и при сравнении их с показателями контрольной группы в те же часы обследования. Полученные данные представлены в таблице 6.

Таблица 6

Средние величины порогов световой чувствительности и КЧСМ у представителей обследуемых групп в динамике рабочего дня (М±ш)

Исследуемые показатели Наименование групп До работы До обеда В конце рабочего дня

Порог световой чувствительности (с) Основная 28±4,1 44±6,1 58±10.1

Контрольная 26±3,0 29±3,7 35±5,5

КЧСМ (Гц) Основная 38±1,0 Зб±1.1 35±1,2

Контрольная 41±0,3 40±0,3 41 ±0,2

Условные обозначения: жирным шрифтом отмечены достоверно значимые различия по

сравнению с данными контрольной группы при р<0,05. Чертой под цифрой отмечены достоверно значимые различия по сравнению с исследованием "до работы" при р<0,05.

Трехкратное обследование рабочих в течение смены установило ухудшение световой чувствительности и понижение лабильности зрительного анализатора к концу рабочего дня, что свидетельствует об изменениях в периферическом отделе зрительного анализатора и развитии утомления в органе зрения сборщиков лазеров. Отмечен высокий риск понижения световой чувствительности RR= 6,18 (4,11-9,28) при р«0,05 и снижения КЧСМ RR=5,56 (3,83-8,06) при р«0,05.

Результаты однократного исследования функционального состояния сердечно-сосудистой системы всего контингента работающих представлены в таблице 7.

Таблица 7

Показатели функционального состояния сердечно сосудистой системы и вегетативной регуляции кровообращения у представителей обследуемых групп

(М±т)

Исследуемые показатели Наименование групп

Основная (N=56) Контрольная (N=61)

Систолическое артериальное давление (мм. рт. ст.) 124±1Д 11б±1,9

Диастолическое артериальное давление (мм. рт. ст.) 80±0,9 74±1,9

Частота сердечных сокращений (число сердцебиений в 1 минуту) 73±1,7 75±1,3

Систолический объем (мл) 50,7±1,01 49,0±0,9

Минутный объем крови (л/мин) 3,8±0,23 3,6±0,09

ДХ(с) 0,21±0,01 0,24±0,01

АМо(%) 17±1,9 13±0,5

ИН 56±4,2 43±4,0

Условные обозначения: жирным шрифтом отмечены достоверно значимые различия по сравнению с данными контрольной группы при р<0,05.

Из таблицы 7 видно, что средние цифры артериального давления в основной группе достоверно выше, чем у лиц контрольной группы (р<0,05). Относительный риск повышения систолического давления составляет RR= 7,22 (3,77-13,81) при р«0,05, повышения диастолического давления RR= 8,09 (4,02-16,31) при р«0,05.

Различия в средних величинах систолического и минутного объемов крови не достоверны, однако, выявляется тенденция к увеличению минутного объема крови. Результаты этих исследований дают основание предположить, что выявленные нарушения являются следствием перестройки регуля-торных механизмов. Относительный риск нарушения в регуляции ССС высокий - уменьшение влияния парасимпатического отдела вегетативной нервной системы на ССС ( ДХ, по P.M. Баевскому) RR= 9,62 (4,49-20,62) при р«0,05,

увеличение влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы на ССС ( АМо, по P.M. Баевскому) RR= 8,40 (4,18-16,90) при р«0,05.

Результаты исследования величины артериального давления и вегетативной регуляции кровообращения в динамике рабочего дня у представителей обследуемых групп показали, что уровни систолического давления в динамике рабочего дня в основной группе оставались достоверно повышенными по сравнению с контрольной группой во все временные периоды исследования (р <0,05); преобладала симпатическая направленность в регуляции сердечной деятельности (р < 0,05).

Таким образом, исследования сердечно-сосудистой системы основной и контрольной групп выявили различия в величинах артериального давления. Средние величины артериального давления в основной группе выше, чем в контрольной. Регуляция артериального давления — сложная интегральная функция многих систем, среди которых одно из ведущих мест занимает вегетативная нервная система. Она выполняет функцию постоянного физиологического регулятора деятельности сердца и сосудов. Проведенные исследования выявили уровень регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы в основной группе. Отмечено преобладание в регуляции симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Таким образом, результаты клинико-физиологических исследований зрительного анализатора и сердечно-сосудистой системы сборщиков лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра, и представителей контрольной группы показали, что ухудшение зрительных функций и симпатическая направленность изменений сердечной деятельности обусловлены особенностями трудового процесса лиц основной группы. Относительный риск возникновения функциональных нарушений зрения, ССС, уровня регуляции выявлялся только в группе сборщиков лазерных установок.

Проведенные исследования изучения действия отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм на глаз животного позволили определить порог однократного действия по состоянию эпителия роговой оболочки глаза, рассчитать коэффициент кумуляции на пороговом уровне, показать различия в величинах порогов однократного действия на глаз и кожу. Проведение 30-дневного эксперимента дало возможность рассмотреть некоторые стороны патогенеза действия излучения. Полученные результаты показали, что отклонения в состоянии зрительного анализатора и сердечно-сосудистой системы при действии излучения ниже ПДУ у сборщиков лазерных установок и результаты экспериментальных исследований свидетельствуют о необходимости проведения хронического эксперимента для уточнения ПДУ.

Анализ результатов исследования органа зрения в хроническом, 120-дневном, эксперименте выявил участки десквамации роговичного эпителия в 100% случаев после 5 сеансов облучения. Эти изменения сохранялись в динамике всего периода действия с тенденцией увеличения размеров повреждения. Помутнения роговой оболочки глаза обнаружились на 120 день эксперимента в 17 % случаев и в 100% случаев на 30 день восстановительного пе-

риода.

Данные реоофтальмографин свидетельствуют об увеличении кровенаполнения увеального тракта глаза на 60-й день эксперимента с последующим снижением амплитуды пульсовой волны на 120-й день эксперимента и на 30-й день после прекращения действия излучения.

Анализ электроннограмм роговицы кроликов выявил различия у экспериментальных и контрольных животных в строении эндотелия, свидетельствующие о снижении процессов синтеза в клетках, нарушении ядерноцито-плазматических отношений.

В ганглиозных клетках сетчатки нет патологических изменений, равно как и в синаптическом аппарате ретины. Нет существенных различий в ультраструктурах латерального гипоталамического поля и наружного коленчатого тела контрольных и экспериментальных животных.

При исследовании затылочной области коры облученных кроликов выявлены изменения, касающиеся ультраструктуры синаптических комплексов, нейронов и стенки капилляров, которые обусловливают снижение интенсивности окислительно-восстановительных процессов в нервной клетке.

Хорошо известно, что в основе действия излучения С02- лазера лежит термический эффект. Поэтому было высказано предположение, что помутнения роговой оболочки глаза могут быть обусловлены повреждающим тепловым фактором. Динамика протекания теплофизических процессов отражена на рис. 3, где представлены температурные кривые различных слоев роговицы.

время, а

—•— 1 - поверхность роговичного эпителия

—■— 2 - поверхность стромы роговицы

• • л • - 3 . максимальная температура роговичного эпителия

Рис.3 Динамика изменений температур структурных элементов роговицы глаза в течение первой секунды облучения

Кривая 1 соответствует изменению температуры на поверхности рого-вичной оболочки. Из-за наличия потерь тепла в окружающую среду эта температура довольно быстро стабилизируется на уровне около 0,02 град. Температура более глубоко лежащих слоев растет более существенно. Кривая 2 показывает изменение температуры на уровне боуменовой оболочки. Формирование пространственного температурного слоя происходит за время 0,1-0,2 с. После этого темп нагрева резко замедляется за счет теплоотвода в окружающие ткани. Кривая 3 — максимальная температура в эпителии показывает, что максимум температур по толщине роговицы со временем перемещается вглубь. При времени намного более чем 1 с, нельзя ожидать, что температура стабилизируется на уровне, который показан на графике. Поэтому оценка стабилизированной температуры была сделана расчетным путем. Расчет дает значение температуры около 3,3 град. Исходя из данных о том, что структурные изменения в коллагене роговичной оболочки глаза человека происходят при температуре 55-58°С для времени действия порядка секунд, что подтверждается и расчетными данными, можно утверждать, что нагрев тканей роговицы недостаточен для развития термического повреждения.

Обобщая данные морфологического исследования можно думать, что ультраструктурные перестройки, вызванные действием С02 - лазера как в эндотелии роговицы, так и в коре зрительного анализатора связаны с изменением уровня синтетических и метаболических процессов, структурным эквивалентом которых служат субклеточные изменения определенных исследуемых структур. По-видимому, механизм действия С02 — лазера на роговицу глаза заключается в дифференцированном тепловом эффекте на различные слои роговицы. При этом, поверхностные слои роговичной оболочки, не меняя своей физиологической температуры, остаются нейтральными к воздействию лазера, а в более глубоких развиваются изменения метаболического характера, обусловленные разницей в температуре, достаточной для нарушения нормального протекания процессов синтеза в клетках.

Исследование системного кровообращения в хроническом эксперименте у кроликов выявили развитие гипертензивной реакции. Данные представлены в таблице 8.

Таблица 8

Показатели системного кровообращения кроликов в динамике опыта

(М±т)

о 8 Дни исследования

1 а Ш 5 10 30 60 120 Восста-

» ч § р оа § новле-

и сз § я <и _ ние

я к Л 8 1 е-

чд ОПЫТ 170±15,5 200±23,3 180±11,5 215±12,0 206±29,0 283± 8,1

Конт- 157±12,9 258 ±31,6 192± 14,6 189±21,0 200±12,0 187± 12,1

роль

Продолжение таблицы 8

ЧСС Опыт 282 ± 1.3 305 ±8,0 289 ±6,7 286 ± 7,6 288 ± 6,8 317 ±4,8

Контроль 260 ± 11,6 274 ± 4,7 254 ± 8,5 272 ± 10,0 267 ± 13,6 275 ± 20,6

сд опыт 159 ±3,5 162 ±3,8 164 ±2,7 163 ± 3,5 160 ±0,5 165 ±0,5

Контроль 154 ±4,8 148 ±4,9 141 ±7,3 165 ±4,8 165 ±4,9 160 ±0,5

ДД опыт 103 ± 1,8 93 ± 2,3 103 ± 0,9 101 ±0,9 97 ± 1,6 103 ± 1,6

Контроль 99 ±3,2 94 ± 2,5 96 ± 2,4 110 ±4,8 105 ± 7,3 100 ±0,1

пд опыт 56 ±1,8 68 ± 2,3 61 ±1,8 63 ± 3,5 63 ±1,6 62 ± 4,8

Контроль 55± 3,2 54 ±2,5 45 ±4,8 55 ± 4,8 60 ± 4,9 60 ± 0,5

сдд опыт 103 ± 2,4 116 ±2,8 123 ± 1,5 122 ± 1,8 118 ± 1,1 124 ± 1,6

Контроль 101 ±3,8 112 ±3,3 111 ±4,1 128 ± 4,8 125 ± 6,5 120 ±0,2

Е опыт 0,1624± 0,00220 0,2108± 0,00300 0,1б86± 0,0020 0,1705± 0,0040 0,1715± 0,0020 0,1695 ± 0,00600

кот-роль 0,1612± 0,00400 0,1603± 0,03100 0,1488± 0,06000 0,1612± 0,00600 0,1674± 0,00600 0,1674± 0,00005

УО опыт 2,28 ± 0,110 3,11 ± 0,190 2,61 ± 0,110 2,71 ± 0,280 2,72 ± 0,110 2,72 ± 0,330

контроль 2,24 ± 0,194 2,21 ± 0,117 1,78 ± 0,228 2,25 ± 0,194 2,52 ± 0,290 2,48 ± 0,020

МОК опыт 640±22,6 941 ± 57,6 738 ±22,5 771 ± 28,4 795 ±32,1 863 ±48

контроль 590±78,1 608 ±41,0 454 ± 66,7 606 ± 54,3 667 ±57,2 683 ±51,2

опс опьгт 15376± 450 10257± 530 13520± 507 13218± 562 12352± 437 12285± 442

контроль 16834± 1519 15374± 1446 20429± 2333 17588± 1888 15328± 1842 14290± 1100

Условные обозначения: жирным шрифтом отмечены достоверно значимые различия по сравнению с данными контрольной группы при р<0,05.

Анализ данных выявил развитие гипертензивной реакции по гиперкинетическому типу, сопровождавшейся повышением минутного объема крови на 54% при снижении общего периферического сопротивления на 49% к 10 дню исследования. Состояние гипертензии сохранялось в течение всего действия излучения. Данные кардиоинтервалометрии представлены в таблице 9.

Таблица 9

Статистические показатели сердечного ритма кроликов в динамике эксперимента (М±т)

Дни исследования Наименование групп Наименование показателей

АХ АМ„ ИН

5 Опыт 0,17±0,028 55,8±7,09 4076±627

Контроль 0,03±0,0068 49,6±8,8 2966±582

10 Опыт 0,038±0,0048 62,3±3,87 4621±614

Контроль 0,043±0,0024 53,2±7,52 2894±211

30 Опыт 0,033±0,0048 44,0±5,8 3093±481

Контроль 0,05±0,0125 33,1±8,76 2722±69

60 Опыт 0,026±0,003 49,6±2,09 5036±396

Контроль 0,027±0,0034 49,3±5,09 4305±948

120 Опыт 0,03±0,01 53,8±9,51 5426±693

Контроль 0,045±0,0062 29,8±0,63 4573±34

Восстановление Опыт 0,02±0,0003 64,8±9,23 8498±1507

Контроль 0,03±0,0003 42,4±6,32 3144±965

Условные обозначения: жирным шрифтом отмечены достоверно значимые различия по сравнению с данными контрольной группы при р<0,05

Из таблицы следует, что индекс напряжения у подопытных животных был увеличен в динамике всего эксперимента, а в восстановительный период превышал данные контрольной группы в 2,7 раза. Данные кардиоинтервало-метрии свидетельствуют о преобладании в регуляции сердечной деятельности симпатического отдела вегетативной нервной системы.

Биохимические исследования крови кроликов (таблица 10) показали что, отмеченный в эксперименте фазовый характер изменений указывает на участие АОС в процессах адаптации к лазерному излучению.

Таблица 10

Биохимические показатели крови кроликов в динамике опыта (М±т)

Наименование показателей контроль Дни исследования

5 30 60 120 Восстан-новление

Белковая фракция крови SH ммоль/л 13,6±1,4 13,2±0,6 19,8±0,8 14,8±0,5 13,2±0,4 13,2±1,0

SS ммоль/л 4,1±0,6 3,8±0,2 6,9±0,4 4,0±0,4 4,6±0,2 4,0±0,2

SH/SS 3,3±0,5 3,5±0,2 2,9±0,2 2,9±0,7 2,9±0,3 3,3±0,2

Небелковая фракция крови SH ммоль/л 1,8±0,2 1,9,±0,1 2,2±0,1 1,5*0,1 1,5±0,1 1,7±0,1

SS ммоль/л 0,6±0,1 0,8±0,1 0,7±0,1 0,5±0,1 0,6±0,1 0,6±0,1

SH/SS 3,0±0,3 2,7±0,4 3,0±0,2 2,9±0,4 2,7±0,5 2,8±0,3

Гл-6-ФДГ нмоль/с.г 56,0±3,9 85,1±4,4 86,1±4,9 60,3±6,5 57,4±1,7 73,8±5,1

ЛДГ нмоль/с.г 207± 14,6 228±9,4 209±21,2 230±9,5 182±12,2 198±33,1

Каталаза нмоль/с.г 543± 41,7 732±39,8 504±22,7 603±9,5 550±70,7 545±44,7

Глутатионредуктаза нмоль/с.г 24,4±1,7 32,4±0,7 31,9±3,1 1зз±1,о 22,0±1,7 22,2±7,6

Условные обозначения: жирным шрифтом отмечены достоверно значимые различия по сравнению с данными контрольной группы при р<0,05

Максимум изменений антиоксидантной системы крови приходится на 30-й день воздействия лазера. Он характеризовался статистически достоверным увеличением содержания тиоловых и дисульфидных групп как в белковой, так и в небелковой фракциях гемолизата крови. При этом соотношение восстановленных и окисленных форм в тиолдисульфидной системе сохранялось на протяжении всего эксперимента. По-видимому, это обусловлено с одной стороны повышением активности регулирующих эту систему ферментов ГР и Гл-6-ФДГ, начиная уже с 5-го дня воздействия, а с другой стороны - усилением синтеза тиолов к 30-му дню.

Вместе с тем, необходимо отметить, что активация ГР, Гл-6-ФДГ, ка-талазы сменялась торможением их активности к 60-му дню ниже контрольного уровня в случае ГР и до контрольного уровня Гл-б-ФДГ и каталазы с дальнейшей нормализацией всех показателей к 120 дню эксперимента.

Гистологические исследования сердечной мышцы выявили дистрофические изменения, развивающиеся на 120-й день облучения. Увеличение количества клеток пучковой зоны коры надпочечников отмечается на 120-й день эксперимента и на 30-й день восстановления, что косвенно указывает на снижение функциональной активности коры надпочечников. Значимых морфологических изменений в семенниках и гепатоцитах выявлено не было.

Действие отраженного лазерного излучения энергетической экспозицией, равной 1/7 пороговой для глаз, на кожу мышей в 100% случаев вызывало нарушения в микроциркуляторном русле кожи, являющиеся критерием действия. В связи с этим был проведен острый эксперимент по определению порога однократного вредного действия на кожу. При фиксированном времени действия 102с варьировалась энергетическая освещенность от 1,0.10"2 Вт/см2 до 4,2.10'2 Вт/см . Эффект действия представлен в таблице 11.

Таблица 11

Эффект действия излучения (по увеличению плотности сосудов) в зависимости от энергетической экспозиции (%)

Энергетическая освещенность (Вт/см2) Время исследования

1 час после облучения 3 часа после облучения 24 часа после облучения

4,2.10"' 100 100 33

2,1.10"1 33 33 0

1,0.10' 0 0 0

Методом пробит-анализа была определена величина ЕД50, равная 2,5.10"2 Вт/см2 (0,017 — 0,037). Таким образом, величина порога однократного вредного действия на кожу составила 2,55 Дж/см2.

В результате хронического эксперимента при действии лазерного излучения пороговой ЭЭ на кожу мышей были выявлены нарушения в микроциркуляторном русле. Плотность сосудов кожи в динамике опыта представлена в таблице 12. На фоне достоверного увеличения плотности сосудов в верхнем

слое дермы у животных опытной группы отмечались изменения характера кровотока во все дни исследования: он был замедленным, зернистым, прерывистым. Строение сосудистого русла носило ячеистый характер, длина капилляров уменьшилась, отмечались ампуловидные расширения сосудов, увеличилась их извитость. К 90-му дню действия у 60%, а к 120 дню - у 100% животных в зоне облучения развилось макроскопическое видимое повреждение верхних слоев кожи с последующим формированием рубцовых изменений.

Таблица 12

Плотность сосудов кожи мышей в динамике эксперимента (на 1 мм2)

М±ш.

Наиме- Дни исследования

нование исход 5 30 60 120 восстанов-

группы ление

Опыт 50,4±0,30 54,4±0,35 54,9±0,24 53,4±0,21 51,1±0,31 55,4±0,5

контроль 50,2±0,20 50,3±0,14 50,6±0,13 50,2±0,12 49,1±0,22 48,9±0,32

Таким образом, величина энергетической экспозиции равная 2,55 Дж/см2 является действующей.

Анализ экспериментальных исследований показал, что величина порога однократного вредного действия по повреждающему эффекту на орган зрения кролика равна 0,29 Вт/см2, коэффициент кумуляции на пороговом уровне — 2,75, порог однократного вредного действия по функциональному эффекту на кожу мыши равен 2,5.10"2 Вт/см2, коэффициент кумуляции на пороговом уровне — 3,0. В хроническом эксперименте установлено, что величина, равная 1/7 пороговой для глаз (4,2.10 Вт/см2), является действующей. Коэффициент кумуляции на пороговом уровне увеличился до 16,6 , что свидетельствует о невысоких кумулятивных свойствах отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм.

В основе изменений роговицы при однократных опытах лежит термический эффект действия, этим объясняется высокий коэффициент кумуляции на пороговом уровне. Изменения в роговице, выявленные после восстановительного периода при хроническом облучении, являются морфологическим выражением метаболических процессов, включающих, по-видимому, нарушения синтеза белка и ферментов.

При однократном действии пороговой ЭЭ излучения на кожу выявлены функциональные изменения в микроциркуляторном русле, которые при многократном, хроническом облучении кожи обуславливают развитие макроскопически видимых поражений, коэффициент кумуляции — 1,09. Исходя из данных хронических экспериментов, коэффициент запаса может быть равен 2. Таким образом, ПДУ по экспериментальным данным равен 1,3.10"2Вт/см2.

Сопоставление энергетических экспозиций, являющихся действующими в хронических экспериментах, с величинами энергетических экспозиций, зарегистрированных на производстве, показывает, что они являются величи-

нами одного порядка, вызывающими расстройства различной степени выраженности как в организме человека, так и в организме животных. Это подтвердило правильность введение коэффициента запаса 2 для обоснования величины ПДУ. Следовательно, среднесменная величина ПДУ для отраженного лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм равна 1,3.10"2Вт/см .

В комплексе оздоровительных мероприятий особое внимание было уделено разработке способов и аппаратуры для восстановления выявленных функциональных расстройств органа зрения и опорно-двигательного аппарата сборщиков мощных лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра.

Экспериментальные исследования, выполненные на изолированной вене крысы и на добровольцах, показали, что энергетическая освещенность 2*10"7 Вт/см2 является наиболее эффективной для реабилитации функции зрения, а энергетическая освещенность 8*10'5 Вт/см2 оптимальна для предупреждения нарушения кровообращения.

Для реабилитации функционального состояния проводилось бинокулярное воздействие лазерным излучением красной области спектра на глаза энергетической освещенностью 2*10"7 Вт/см в течение 5 дней. Снятие ангио-спазма на руках осуществлялось действием на тыльную поверхность кисти рассеянным лазерным излучением энергетической освещенностью 8*10"5 Вт/см2 в течение 5-7 дней.

Специально для этих целей разработаны устройства, оптические схемы которых представлены на рисунках 4 и 5.

янного лазерного излучения на глаз человека

Обозначения: 1- лазер, 2- рассеиватель шар, 3-глаз.

2

3

4

Рис. 5 Оптическая схема установки для исследования действия рассе-

янного лазерного излучения на верхние конечности человека

Обозначения: 1-лазер, 2-рассеиватель, 3-рука пациента, 4-подставка.

После проведения профилактических мероприятий работающие меньше жаловались на головные боли в 2,1 раза; уменьшились жалобы на общую усталость, быструю утомляемость, раздражительность в 2,8 раза; исчезли жалобы на боли в глазах, резь, жжение, слезотечение. Результаты объективного обследования представлены в таблице 13.

Таблица 13

Результаты объективного обследования сборщиков мощных лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра

Изучаемые показатели До После % лиц с улучшенными показателями

действия лазерного излучения

Время адаптации (с) 52,2±0,01 28±0,02 92,5

Пороги цветоразличения (у.е.): Красный Зеленый Синий 10,9±0,3 10,6±0,24 9,8±0,31 7,0±2,7 7,1±2,0 6,8±0,26 94

Амплитуда пульсовой кривой (Ом) 0,114±0,02 0,190±0,02 84

Белковая фракция крови (ЭН^) Небелковая фракция крови (5Н/88) 2,89±0,34 3,35=10,28 3,90±0,02 4,20*0,21 67 69

Из таблицы видно, что время адаптации уменьшилось в среднем на 46,2%. Пороги цветоразличения на красный, зеленый и синие цвета, соответственно, - на 35,8%, 33,1%, 30,7%. Все это свидетельствует о снятии зрительного утомления.

Действие лазерного излучения в течение 5-7 дней на тыльную поверхность кистей рук привело к исчезновению жалоб на боли в кистях рук, отечность. Амплитуда пульсовой кривой увеличилась на 67% (см. таблицу 13).

Тиолдисульфидное равновесие в белковой и небелковой фракциях крови, увеличилось, соответственно, на 35 и 25% (см. таблицу13).

Повышение активности антиоксидантной системы по данным тиолди-сульфидного равновесия повысило неспецифическую резистентность организма, что выразилось в уменьшении жалоб, исчезновении отека рук.

В основе улучшения функции зрения, лежит повышение обменных процессов в сетчатой оболочке глаза, пигментном эпителии, увеличение кровенаполнения увеапьного тракта глаза (Соколовский В.В. с соавт., 1990г.).

Снятие ангиоспазма верхних конечностей, связано с улучшением кровоснабжения рук, активацией окислительно-восстановительной тиолдисуль-фидной системы крови.

Внедренные профилактические мероприятия, по данным администраций предприятий, повысили работоспособность на 14-17%.

Разработанные методы были внедрены во многих других профессиях, где имеют место зрительно напряженный труд, работа, связанная со статическими и динамическими нагрузками на руки.

Таким образом, результаты гигиенических, клинико-физиологических исследований показали, что условия труда на предприятиях, производящих лазерные установки, являются потенциально опасными для здоровья работающих даже при таких уровнях воздействия вредных производственных факторов, которые не вызывают развитие каких-либо признаков профессиональных заболеваний. К числу наиболее часто встречающихся нарушений состояния здоровья у работающих с углекислотными лазерами относятся: изменения со стороны центральной нервной системы в виде неврастенического и астеновегетативного синдромов; зрительного анализатора — понижения световой чувствительности, снижения лабильности; сердечно-сосудистой системы - повышения артериального давления, увеличения влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы.

По результатам исследований разработаны профилактические мероприятия по оздоровлению условий труда в производстве мощных лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра. Профилактические мероприятия включают гигиенические, эргономические, физиологические мероприятия. Гигиенические мероприятия направлены на снижение энергетических экспозиций лазерного излучения, действующих на работающего, улучшение микроклиматических условий; эргономические - на оптимизацию рабочего места; мероприятия по медицинской профилактике позволяют снять зрительное напряжение, улучшить кровообращение верхних конечностей.

ВЫВОДЫ

1. Ручная сварка и резка металлов относятся к числу производственных процессов, характеризующихся в современных условиях наиболее высоким уровнем профессионального риска на предприятиях машиностроения. Ручной труд сварщика и резчика, соответствует 3 классу 4 степени. Уровень профессионального риска по степени превышения гигиенических нормативов вредных факторов оценивается как высокий.

2. Использование мощных ИК-лазеров для сварки и резки материалов является эффективным технологическим решением, существенно снижающим профессиональный риск и заболеваемость работающих в машиностроении. Труд оператора с использованием современного лазерного оборудования резки и сварки металлов соответствует классу 3.1-3.2.

3. Ведущим профессиональным фактором при производстве углеки-слотных лазеров является лазерное излучение. Хроническое действие лазерного излучения приводит к развитию изменений в центральной нервной, сердечно-сосудистой системах в виде неврастенического и астеновегетативного синдромов, нейроциркуляторной дистонии. Величина относительного риска по заболеваемости с временной утратой трудоспособности профессионально обусловлена и оценивается как высокая БЖ. = 10,3 (1,34 — 79,8) для заболева-

ний нервной системы и средняя ЯЯ = 4,13 (0,47 — 36,6) для заболеваний ише-мической болезни сердца.

4. Местные реакции организма при действии лазерного излучения на глаза заключаются как в структурных изменениях роговой оболочки, так и функциональных — изменении кровенаполнения увеального тракта глаза, понижении световой чувствительности, снижении лабильности зрительного анализатора. Выявлено повышение риска функциональных расстройств органа зрения: световой чувствительности - ЯЯ = 6,18 (4,11-9,28) при р«0,05, КЧСМ - ЯЯ = 5,56 (3,83-8,06) при р«0,05. Понижение световой чувствительности, лабильности зрительного анализатора в динамике рабочего дня и рабочей недели вызвано действием излучения лазера длиной волны 10,6 мкм.

5. Величина относительного риска функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы и её регуляции высока и профессионально обусловлена: повышаются систолическое давление - ЯЯ = 7,22 (3,77-13,81) при р«0,05, и диастолическое давление - ЯЯ = 8,09 (4,02-16,31) при р«0,05, уменьшается влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ДХ) - ЯЯ= 9,62 (4,49-20,62) при р«0,05, увеличивается влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы (АМо) - ЯЯ= 8,40 (4,1816,90) при р«0,05.

6. На основании гигиенических, физиологических и экспериментальных исследований предложен и утвержден ПДУ для отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм - 1,3 *10~2Вт/см2.

7. Низкоинтенсивное лазерное воздействие на орган зрения энергетической освещенностью 2*10~7 Вт/см2 в течение 5 дней, а также на кисти рук энергетической освещенностью 8*10"5 Вт/см2 в течение 5-7 дней вызывает профилактический эффект. В основе восстановительного эффекта после проведения профилактического низкоинтенсивного излучения лежит улучшение кровоснабжения, связанное с изменением соотношения диаметра крупных артерий и вен за счет расширения артериального русла.

8. В комплексе оздоровительных мероприятий, осуществляемых на предприятиях по применению и производству ИК-лазеров, необходимо предусматривать паспортизацию лазерных установок, применение средств коллективной (экраны) и индивидуальной защиты, диспансеризацию лиц с нарушенными функциональными расстройствами зрения и сердечнососудистой системы, а также медицинскую профилактику в виде курсового низкоинтенсивного лазерного воздействия на глаза и кисти работающих с целью восстановления функциональных расстройств.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Оздоровление условий труда и сохранение здоровья работающих в условиях воздействия излучения углекислотных лазеров обеспечивается внедрением комплексной системы профилактических мероприятий, включающей:

- мероприятия по снижению энергетической экспозиции лазерного излучения на рабочих местах до предельно допустимых включая применение средств коллективной (экраны) и индивидуальной защиты (очков);

- проведение гигиенической паспортизации лазерных установок;

- диспансеризацию лиц с нарушенными функциональными расстройствами зрения и сердечно-сосудистой системы;

- введение регламентированных 10 — минутных перерывов для проведения производственной гимнастики, направленной на расслабление мышц спины и рук, через два часа после начала работы и за два часа до её окончания, с целью снятия производственного утомления и уменьшения неблагоприятного действия малой двигательной активности в течение рабочего дня.

- медицинскую профилактику для восстановления, нарушенного в процессе трудовой смены, функционального состояния зрительного анализатора сборщиков и регулировщиков лазерных приборов основанную на бинокулярном воздействие лазерным излучением красной области спектра на глаза энергетической освещенностью 2*10"7 Вт/см2 при времени действия 2 минуты в течение 5 дней. При невыполнении данных мероприятий развивается зрительное утомление, приводящее в дальнейшем к развитию переутомления, развитию близорукости.

- медицинскую профилактику для восстановления кровоснабжения верхних конечностей, нарушенного в результате статических и динамических нагрузок на руки в процессе работы, снятия ангиоспазма, основанную на действии на тыльную поверхность кисти рассеянным лазерным излучением длиной волны 650 нм энергетической освещенностью 8*10"5 Вт/см2 при времени действия 5 минут в течение 5-7 дней .

- комплекс упражнений и массажных приемов для снятия перенапряжения мышц верхних конечностей в случаях, когда использование медицинских приборов невозможно, изложенный в разработанном нами методическом документе.

Список работ, опубликованных по теме диссертации

1. Мапькова Н.Ю. О безопасности лечения излучением лазеров различных длин волн /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, Л.А. Покровская //Мат. Международного симпозиума по применению лазеров в хирургии и медицине,- М., 1988,- С.286-288.

2. Малькова Н.Ю. Чувствительность организма животных к излучению ^ С02-лазера /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, JI.A. Покровская //Гигиена

и санитария.- 1989.- №10,- С.45-47

3. Малькова Н.Ю. Функциональная реабилитация зрения у сборщиков и регулировщиков лазерных приборов /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Новое в лазерной медицине и хирургии: тез. меяед. конф. под ред. проф. О.К. Скобелкина.- М., 1990,- Ч.2.-С.187-188.

4. Малькова Н.Ю. Морфо-функциональный анализ структурных элементов роговицы глаза при действии С02-лазера /И.Н. Ушкова, И.П. Усова, A.C. Подольцев, Н.Ю. Малькова //Гигиена труда и профессиональные заболевания,- 1991 .-№10.-С.37-39. "

5. Н.Ю. Малькова Гигиеническая оценка условий труда при производстве технологических и медицинских лазерных установок /Н.Ю. Малькова //Профилактика донозологических изменений в системе окружающая среда - здоровье человека: сб. науч. трудов ЛСГМИ.- Л., 1992,- С.36-41.

6. Малькова Н.Ю. Способ профилактики профессиональной патологии при воздействии диффузно-отраженного лазерного излучения. Авт. свидетельство № 1752392 /А.Я. Дударев, Н.Ю. Малькова, P.A. Прочу- + ханов, И.Н. Ушкова //Бюл. Открытия и изобретения, 1992.- №29

7. Малькова Н.Ю. Функциональное состояние органа зрения работающих с лазерным излучением/ И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды: тез. межд. симпозиума,- Киев, 1993,- С.78-79.

8. Малькова Н.Ю. Лазерное излучение низкой интенсивности в лечении облитерирующего атеросклероза артерий нижних конечностей /А.Е. Барсуков, Г.П. Лесняк, Н.Ю. Малькова, Л.А. Покровская, И.Н. Ушкова //Актуальные вопросы трансфузионной терапии в многопрофильной больнице: сб. тезисов науч.-практ. конф.-Л., 1993.-С.9.

9. Малькова Н.Ю. Способ диагностики синдрома лазерного заболевания. Патент № 1804780У Н.Ю. Малькова, И.Н. Ушкова //Бюл. Открытия и f изобретения, 1993.- №12.

10. Малькова Н.Ю. Способ восстановления функциональной активности сетчатки глаза. Авторское свидетельство № 1817316./ Ю.Д. Березин, ^ А.Я. Дударев, Н.Ю. Малькова, И.Н. Ушкова.

11. Малькова Н.Ю. Роль антиоксидантных механизмов в реакциях организма на действие низкоинтенсивного лазерного излучения /Л.Л. Гончарова, Л.А. Покровская, И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Межд. мед. обзоры, 1994.-№1.- С.15-19.

12. Малькова Н.Ю. Способ лечения спазма аккомодации. Патент № 2013084. /А.Я. Дударев, Н.Ю. Малькова, И.Н. Ушкова //Бюл. Открытия и изобретения, 1994,- №10.

13. Малькова Н.Ю. Итоги и перспективы изучения действия лазерного излучения. /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, Л.А. Покровская //Медицина V труда и промышленная экология.-1996.-№4.-С.29-31.

14. Малькова Н.Ю. Охрана здоровья трудящихся при работе с лазерными установками /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, В.И. Попова, Л.А. Покровская //Современное направление в охране труда и защите здоровья работников при любых видах и формах трудовой деятельности: мат. докл. Рос. науч-практ. конф,- СПб., 1996.- С.43-46.

15. Малькова Н.Ю. Восстановление функций зрения на основе использования низкоинтенсивного излучения гелий-неонового лазера у сборщиков лазеров /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, Л.А. Покровская //Материалы VIII Всероссийского съезда гигиенистов и санитарных врачей. -М., 1996- Т.2.- С.99-100.

16. Малькова Н.Ю. Восстановление зрения на основе использования низкоинтенсивного излучения гелий-неонового лазера /И.Н. Ушкова,

H.Ю. Малькова //Мат. Первой городской научно-практической конференции по лазерной медицине и хирургии.- СПб., 1996.-С.50-52.

17. Малькова Н.Ю. Профилактика заболеваний рук от перенапряжения и локальной вибрации с использованием низкоинтенсивного лазерного излучения /И.Н. Ушкова, В.В. Кормушина, Н.Ю. Малькова, Л.А. Покровская //Опыт обеспечения безопасных, благоприятных условий труда и укрепления здоровья работников на производстве: Мат.док. Рос. науч.-практ. конф. - СПб., 1996.- С.60-61.

18. Малькова Н.Ю. Сократительная активность гладкомышечных клеток воротной вены при действии лазерного излучения /Н.П. Ерофеев, Л.Б. Захарова, Н.Ю. Малькова //Структурно-функциональные основы лим-фотической системы: Сб. науч. работ под ред. чл.-корр. РАЕН, д.м.н., проф. А.В.Борисова.- СПб, 1997- С.63-63.

19. Малькова Н.Ю. Оптимизация условий труда при работе на компьютере и способ профилактики зрительного утомления /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Комплексные мероприятия по охране труда, пожарной безопасности и укреплению здоровья работников при различных видах трудовой деятельности: метод, материалы докл. Рос. науч-практ. конф.- СПб., 1997.- С.71-73.

20. Малькова Н.Ю. Способы защиты работающих от воздействия на организм вибрации, переохлаждения и мышечного перенапряжения / З.М. Бутковская, И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности: докл. П Всерос. науч.-практ. конф. с международным участием. - СПб, 1997.- Т.1.- С.209-210.

21. Mal'kova N. Effect of low-indensity laser on vein portal smooth muscle/ L.Zaharova, N.Mal'kova// Semiconductor and solid state lasers in medicine 97 St. Petersburg, Russia, 1997.- P.36-36.

22. Mal'kova N.Yu. Visual function recovery based on red-range laser use. /

I.N.Ushkova, N.Yu.Mal'kova //Semiconductor and solid state lasers in medicine 97 StPetersburg, Russia, 1997.- P.40.

23. Малькова Н.Ю. Способ стимуляции цветового зрения. Патент № 2099030 /И.Н. Ушкова, АЛ. Дударев, Ю.Д. Березин, Н.Ю. Малькова //Бюл. Открытия и изобретения, 1997.- №35

24. Малькова Н.Ю. Состояние функции зрения лиц, подвергающихся действию излучения лазеров различных длин волн /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Медицина труда и промышленная экология, 1998.- №11.-С.30-32.

25. Малькова Н.Ю. Устройство для снятия ангиоспазма. Свидетельство на полезную модель №6140 /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, АЛ. Дударев // Бюл. Изобретения. Полезные модели. 1998.-№3.

26. Малькова Н.Ю. Устройство для стимуляции функции зрения. Свидетельство на полезную модель № 73097 И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова // Бюл. Изобретения. Полезные модели. 1998.-№8.

27. Малькова Н.Ю. Профилактика зрительного утомления у женщин, выполняющих трудовые операции с высоким напряжением зрения / Н.Ю. Малькова //Barents new Sletter en occupational Health and safety, 1999.-№ 2,- C.58-59.

28. Малькова Н.Ю. Снятие зрительного утомления при зрительно напряженных работах / И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова, J1.A. Покровская //Медицина труда и промышленная экология, 1999.-№9.- С.14-16.

29. Малькова Н.Ю. Как сберечь зеницу ока /Н.Ю.Малькова //Социальная защита. Безопасность и медицина труда. Сер. Охрана труда, №10, 1999.- С.42-44.

30. Малькова Н.Ю. Гигиеническая характеристика вредных производственных факторов при изготовлении мощных лазеров,генерирующих в инфракрасной области спектра / Н.Ю. Малькова //Медицина труда на пороге XXI века: мат. юбилейной науч. конф,- СПб., 2000.- С.101-102.

31. Малькова Н.Ю. Снятие зрительного утомления у работающих с компьютерами /Н.Ю. Малькова, И.Н. Ушкова //Медицина труда на пороге XXI века: мат. юбилейной науч. конф.- СПб., 2000.- С.102-103.

32. Малькова Н.Ю. Профилактика заболеваний верхних конечностей от локальной вибрации на основе применения низкоинтенсивного лазерного излучения /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Гигиеническая наука и практика на рубеже XXI века: мат. X съезда гигиенистов,- М., 2001,-Т.2.- С.217-219.

33. Малькова Н.Ю. Способ лечения дистрофических и воспалительных заболеваний заднего отдела глаза. Патент № 2173120. /Н.Ю. Малькова, Ю.С. Астахов, Э.И. Соколова, И.Н. Ушкова // Бюл. Изобретения. Полезные модели. 2001.-№25.

34. Малькова Н.Ю. Гигиеническая оценка лазерных установок /Н.Ю. Малькова //Медицина труда и промышленная экология,- 2002,- №1,-С.35-37.

35. Малькова Н.Ю. Перпективы развития лазерного излучения в профилактическом направлении медицины. /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова // Медицина труда и промышленная экология.-2001.- №10.- С.36-38.

36. Малькова Н.Ю. Гигиеническая оценка условий труда при производстве ИК-лазеров /Н.Ю. Малькова //Медицина труда и промышленная экология.-2003.- №8.- С.26-29

37. Малькова Н.Ю. Способ лечения дистрофических и воспалительных заболеваний переднего отдела глаза. Патент №21805377 Н.Ю. Маль-

^ кова, Ю.С. Астахов, Э.И. Соколова, И.Н. Ушкова //Бюл. Изобретения. Полезные модели. 2002,- №8 .

38. Малькова Н.Ю. О профилактических мероприятиях при работе с компьютером /Н.Ю. Малькова, Л.И. Меркурьева, И.Н. Ушкова //Вестник СПб ГМА им. И.И. Мечникова.- Санкт-Петербург, 2002.- №4(3).- С.71-73.

39. Малькова Н.Ю. Спасительный лазерный луч /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Социальная защита. Безопасность и медицина труда. Сер. Охрана труда, №4(40), 2002,- С.44-45.

40. Малькова Н.Ю. Способ профилактики заболеваний верхних конечностей от локальной вибрации и/или физических нагрузок. Патент №

w 2207171 / Н.Ю. Малькова, И.Н. Ушкова //Бюл. Изобретения. Полезные модели. 2003.-№18.

41. Malkova N.Yu., Visual function disturbance risk in laser radiation exposure and the rehabilitation method/ Malkova N.Yu., Ushkova I.N. //Environment and Human Health. The complete works of international Ecologie Forum June 29 - Juli 2. 2003. St. Peterburg, Russia. - St. Peterburg, 2003. - P. 138-139.

42. Малькова Н.Ю. К вопросу о безопасности работы с лазерным излучением /ИЛ. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Высокие хирургические, лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северо-западного региона Российской Федерации: Перспективы дальнейшего развития: мат. первой науч.-практ. конф. Северо-Западного региона Российской Федерации с международным участием. - Санкт-Петербург, 2003.- С.175-177.

43. Малькова Н.Ю. Способ профилактики остеохондроза шейного отдела

г позвоночника. Патент № 2218953/ Н.Ю. Малькова, Л.И. Меркурьева,

И.Н. Ушкова //Бюл.Изобретения. Полезные модели.2003.-№35

44. Малькова Н.Ю. Снятие зрительного утомления при зрительно напряженных работах низкоинтенсивным лазерным излучением /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Высокие хирургические, лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северозападного региона Российской Федерации: Перспективы дальнейшего развития: мат. первой науч.-практ. конф. Северо-Западного региона Российской Федерации с международным участием.- СПб., 2003.-С.177-179.

45. Малькова Н.Ю. Низкоинтенсивное лазерное излучение глазных болезней /Э.И. Соколова, Ю.С. Астахов, Н.Ю. Малькова //Высокие хирургические, лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северо-западного региона Российской Федерации: Перспективы дальнейшего развития: мат. первой науч.-практ. конф. Северо-Западного региона Российской Федерации с международным участием.- СПб., 2003.- С.64-65.

46. Малькова Н.Ю. Профилактика заболеваний опорно-двигательного аппарата при статических, динамических нагрузках на руки и воздействии локальной вибрации /И.Н. Ушкова, Н.Ю. Малькова //Медицина труда и промышленная экология.-2004.- №12.- С.41-43.

47. Малькова Н.Ю. Способ профилактики заболеваний суставов верхних конечностей профессиональной этиологии. Патент № 2221612 /Н.Ю. Малькова, И.Н. Ушкова //Бюл.Изобретения. Полезные модели. 2004,-№2.

48. Малькова Н.Ю. Состояние органа зрения и сердечно-сосудистой системы у сборщиков и регулировщиков медицинских и технологических лазеров /Н.Ю. Малькова //Экология человека.- 2005.-№2.-С.49-52.

Перечень используемых сокращений

АОС — антиоксидантная система Гл-6-ФДГ - глюкозо-6-фосфатдегидрогеназа ГР - глутатионредуктаза Е — длительность фазы изгнания ИМО - измеритель мощности

КЧСМ — критическая частота слияния световых мельканий

ЛДГ - лактатдегидрогеназа

МОК — минутный объем крови

ОПС - общее периферическое сопротивление

ПД — пульсовое давление

ПДУ - предельно допустимый уровень

СД - систолическое давление

ДД — диастолическое давление

СДЦ — среднединамическое давление

СО - систолический объем крови

УО — ударный объем крови

ЧСС - частота сердечных сокращений

ЧД - частота дыхания

ЭО - энергетическая освещенность

ЭЭ — энергетическая экспозиция

ССС - сердечно-сосудистая система

ЭМИ — электромагнитные поля

ИБС — ишемическая болезнь сердца

ННС — центральная нервная система НС - периферическая нервная система

Автор выражает глубокую признательность д.м.н. Ирине Николаевне Ушковой за большую консультативную помощь

ЛР № 030476

Подписана в печать 13.07.2006г. Формат 60x84 1/16 Усл. печ. л. 2,0. Тираж 100 экз. Заказ № 550

Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И.Мечникова Типография ООО « КАРО-НЕВА» Санкт-Петербург, Красногвардейская пл., 3

Актуальность проблемы.

В соответствии с постановлением Правительства Российской Федерации от 5 ноября 1997 г. № 1387 "О мерах по стабилизации и развитию здравоохранения и медицинской науки в Российской Федерации" и распоряжением Правительства Российской Федерации об утверждении "Концепции охраны и укрепления здоровья населения России на период до 2005 г." от 31 августа 2000 г. № 1202-р сохранение здоровья работающего населения как важнейшей производительной силы общества, является важнейшей функцией государства.

В целом по промышленности, а также в большинстве её отраслей наиболее распространенными вредными производственными факторами за последние 20 лет являлись промышленные аэрозоли. Более 36 тыс. (54,3%) работников подвергались воздействию промышленных аэрозолей, а в машиностроении и металлообработке - около 30 тыс. (61,8%) работающих подвергались воздействию промышленных аэрозолей.

Только в Санкт-Петербурге около 100 тыс. человек подвергаются воздействию промышленных аэрозолей.

За период 1997-2001 гг. 25% от всей профессиональной заболеваемости в машиностроительной и металлообрабатывающей промышленности Санкт-Петербурга принадлежит профессиональным заболеваниям от воздействия промышленных аэрозолей (пневмокониозы, неосложненный силикоз, силикотуберкулез, силикатозы, хронический бронхит, тотальные дистрофические заболевания верхних дыхательных путей), более 1%-хроническим марганцевым интоксикациям.

Наиболее распространенными профессиональными заболеваниями от воздействия промышленных аэрозолей в Санкт-Петербурге по итогам обобщения данных за 1982-2001 гг. являются пневмокониозы - 56,6% из них 12,2% приходится на пневмокониоз электросварщиков и газорезчиков.

Эффективное улучшение гигиенических условий труда на многих предприятиях базовых отраслей экономики, в частности в машиностроении невозможно осуществить без внедрения новых безопасных методов обработки твердых и жаропрочных материалов.

Опыт показывает, что они не только изменяют технологию производства, но и существенно улучшают условия труда. К сожалению, наряду с этим, в производстве появляются новые факторы, которые могут оказывать неблагоприятное действие на работающих. Во вредных условиях труда работает 21,3% от общей численности занятых в промышленности. (Онищенко Г.Г., 2002). Одной из новых интенсивно развивающихся технологий, которая способна в значительной мере заменить использовании ручной электрической и газовой резки и сварки металлов, является применение когерентного излучения большой мощности, создаваемого лазерами. В настоящее время разработаны и внедряются различные типы лазерных установок, излучающих в диапазоне от ультрафиолетовой до дальней инфракрасной области спектра.

Наиболее надежными в работе, а, следовательно, и наиболее перспективными для промышленных целей являются углекислотные лазеры (Рэди Дж., 1974, 1981). Эти лазеры тщательно сконструированы и достаточно долговечны и перспективны для производственного использования. В связи с этим они заняли ведущее место в производстве промышленных лазерных изделий, что привело к расширению контингента лиц, контактирующих с отраженным лазерным излучением длиной волны 10,6 мкм. В настоящее время углекислотные лазеры используются в различных областях науки, техники, медицине для резки различных материалов - металл, дерево, ткань, биообъекты, резина, и т.д.

Лазерная медицина является передовой технологией медицины XXI века. За медицинскими лазерами большое будущее. (Гейниц A.B. с соавт.,

1999). Эта область имеет большое значение с точки зрения качественной заботы о пациентах, их безопасности, эффективности и прогресса результатов (Owens Patti, 2000).

Излучение высокоинтенсивных СОг-лазеров благодаря бактерицидному эффекту, минимальной зоне термических повреждений, эффекту биосварки и надежному гемостазу повышает качество амбулаторных операций на коже и предотвращает развитие послеоперационных осложнений. Лазерные технологии вытесняют все методы традиционного хирургического и физиотерапевтического воздействия на кожные покровы (скальпель, электронож, жидкий азот и др.) (Баллюзек Ф.В. с соавт.,

2000).

Применение лазера по сравнению с традиционными методами лечения позволяет в 1,5-2 раза сократить сроки нахождения больных в стационаре и является одним из перспективных направлений борьбы с внут-ригоспитальными инфекциями (Бабаянов В.Р. с соавт., 2001; Калиш Ю.И. с соавт., 2001), снизить летальность и число осложнений (Абдрашитов Х.З., с соавт., 1999).

Только на территории России используется более 2000 хирургических установок на основе мощных углекислотных лазеров (Малышев А.Ф., с соавт., 2000), продолжают разрабатываться новые как в России так и за рубежом (Беришвили И.И. с соавт., 1999; Алейников B.C., с соавт., 1999; Малышев А.Ф. с соавт., 1999; Голов B.C. с соавт., 2000).

Отмечается перспективность использования СОг-лазеров в стоматологии (Lin Chun-Pin et al., 2000).

В самое ближайшее время займут свое достойное место среди прочего повседневного медицинского оборудования лазерные диагностические комплексы (Рогаткин Д.А. с соавт., 1999). Очевидно, что круг работающих, профессионально связанных с лазерным излучением, в том числе с мощным инфракрасным излучением, постоянно расширяется.

Возрастающая эколого-гигиеническая значимость физических факторов обусловливают актуальность проведения исследований по изучению воздействия физических факторов техногенной и природной этиологии на основе фундаментальных исследований различных систем человека на тканевом и организменном уровнях, по обоснованию и установлении безопасных доз, разработке комплексов профилактики (Суворов Г.А. с соавт., 1998, Измеров Н.Ф., 2000).

В литературе имеются сведения о действии на организм работающего не только прямого, но и диффузно отраженного и рассеянного лазерного излучения, что вызывает много разноречивых суждений о путях формирования ответной реакции организма на этот фактор.

В тоже время в литературе отсутствуют убедительные комплексные данные, характеризующие причинно-следственную связь состояния здоровья изучаемого контингента с условиями труда.

До настоящего времени не проводилась систематизированная оценка риска нарушений здоровья у лиц, занятых в производстве лазеров, излучающих в дальнем инфракрасном диапазоне, в связи с условиями их труда.

Отсутствие достаточных гигиенических и экспериментальных данных о величине предельно допустимых уровней лазерного излучения не позволяет осуществлять целенаправленную профилактику нарушений в состоянии здоровья лиц, контактирующих с отраженным лазерным излучением дальней инфракрасной области спектра.

Кроме того, отсутствует эффективная система профилактических мероприятий, направленных на оздоровление условий труда и сохранение здоровья работающих в производстве углекислотных лазеров.

Диссертационные исследования выполнялись в рамках Отраслевой научно исследовательской программы "Системная разработка мероприятий по гигиенической безопасности России 2001-2005гг". Исследования включены также в ряд региональных целевых программ Санкт-Петербурга, в частности "Охрана труда на 1998-2000 гг." и "Улучшение условий и охраны труда в Санкт-Петербурге на 2002-2005 годы" и выполнялись в соответствии с основным планом НИР Северо-западного научного центра гигиены и общественного здоровья.

Цели и задачи исследования.

Целью настоящего исследования является научное обоснование путей эффективного сохранения здоровья работающих в машиностроении и приборостроении при воздействии лазерного изучения ИК-части спектра на организм.

Для достижения поставленной цели были поставлены следующие задачи:

1. Провести комплексную гигиеническую оценку условий труда при применении современного лазерного оборудования для резки и сварки металлов.

2. Определить уровень профессионального риска здоровью работающих при производстве мощных СОг - лазеров.

3. Определить относительный риск возникновения заболеваний на основании изучения заболеваемости с временной утратой трудоспособности в основных профессиях при резке и сварке металлов, при производстве мощных С02- лазеров.

4. Изучить особенности влияния на функциональное состояние организма человека и экспериментальных животных действия ИК-лазерного излучения.

5. Научно обосновать гигиенический норматив отраженного лазерного излучения с длиной волны 10,6 мкм и разработать комплекс эффективных способов профилактики нарушений здоровья у работающих в производстве и применении ИК-лазеров.

6. Изучить действие низкоинтенсивного лазерного излучения длиной волны 0,63 мкм на особенности гемодиркулядии, дать характеристику наиболее общим закономерностям, определяющим тонус сосудов для разработки способов профилактики.

Научная новизна и теоретическая значимость исследований/

Впервые дана комплексная сравнительная гигиеническая оценка условий труда при ручной, автоматической и с использованием современного лазерного оборудования резке и сварке металлов, определен уровень профессионального риска. По результатам исследования выявлено, что лазерная технология устранила профессионально-производственные вредности, присущие традиционной сварке и резке: ручной труд, вредные химические вещества, интенсивный шум.

Впервые дана комплексная гигиеническая оценка условиям труда сборщиков лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм. Выявлена совокупность неблагоприятных факторов, действующих в этих условиях, к числу которых относятся: диффузно отраженное лазерное излучение, напряжение зрения, нервно эмоциональное напряжение, низкие уровни естественного и искусственного освещения.

На основании клинико-физиологических, клинических исследований показано, что у сборщиков лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра, могут развиваться изменения со стороны центральной нервной системы в виде неврастенического и астеновегетатив-ного синдромов; зрительного анализатора - понижения световой чувствительности, снижения лабильности; сердечно-сосудистой системы - повышения артериального давления, увеличения влияния симпатического отдела вегетативной нервной системы, что обусловлено особенностями трудового процесса. На основании комплексных экспериментальных исследований уточнены некоторые механизмы действия и обоснован предельно допустимый уровень диффузно отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм для глаз и кожи.

Теоретическая значимость работы состоит в установлении закономерностей, формирующих профессиональный риск нарушения здоровья работающих в процессах промышленного применения и производства лазеров, излучающих в дальней инфракрасной области спектра; обосновании использования принципа пороговости при нормировании отраженного лазерного излучения; установлении трехмерной зависимости время-доза-эффект, кумулятивного эффекта действия лазерного излучения; расчете теплофизических процессов в роговице глаза; исследовании функциональных изменений в микроциркуляторном русле кожи животного; решении основных вопросов патогенеза действия лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм для глаз и кожи.

Разработаны научные основы профилактических мероприятий по сохранению здоровья работающих в условиях воздействия лазерного излучения ИК-части спектра, внедрение которых позволит улучшить условия труда, снизить профессиональную заболеваемость и повысить производительность труда у работающих с ИК-излучением.

Новизна технических решений по профилактике заболеваний среди работников, выполняющих трудовые операции с высокой степенью зрительного напряжения, подтверждена 12 авторскими свидетельствами и патентами на изобретения, в том числе:

1. "Способ профилактики профессиональной патологии при воздействии диффузно-отраженного лазерного излучения". А. с. № 1752392.

2. "Устройство для снятия ангиоспазма" СПМ.№ 6140.

3. "Способ диагностики синдрома лазерного заболевания". Патент № 1804780.

4. "Способ восстановления функциональной активности сетчатки глаза". А. с. № 1817316.

5. "Способ лечения спазма аккомодации". Патент №2013084.

6. "Способ стимуляции цветового зрения". Патент №2099030.

7. "Способ лечения дистрофических и воспалительных заболеваний заднего отдела глаза". Патент №2173120.

8. "Способ лечения воспалительных и дистрофических заболеваний переднего отдела глаза". Патент №2180537.

9. "Устройство для стимуляции функции зрения". СПМ. № 7309.

10. "Способ профилактики заболеваний верхних конечностей от локальной вибрации и/или физических нагрузок". Патент № 2207171.

11. "Способ профилактики остеохондроза шейного отдела позвоночника". Патент № 2218953.

12. "Способ профилактики заболеваний суставов верхних конечностей профессиональной этиологии ". Патент № 2221612.

Практическая значимость работы

Результаты работы позволили дать научное обоснование и осуществить разработку комплекса профилактических мероприятий, направленных на сохранение здоровья работающих с лазерным излучением, внедрение которых позволило улучшить их условия труда и снизить показатели заболеваемости.

Основные результаты диссертационных исследований реализованы в форме методических и нормативных документов, утвержденных федеральными, региональными и отраслевыми органами управления, в том числе:

- "Санитарные нормы и правила устройства и эксплуатации лазеров" № 5804-91.

- Методические рекомендации "Снятие зрительного утомления при работах высокой точности" МР 5145-89, утв. МЗ СССР 17.10.89 г.

- Методические указания "Стимуляция низкоинтенсивным излучением гелий-неонового лазера регенеративных процессов при дистрофических заболеваниях и повреждениях органа зрения и расстройств цветового зрения". № 5805-91 утв. зам. начальника Главного санитарно-эпидемиологического управления МЗ СССР 31.07.1991 г.

- Методические рекомендации "Снятие периферического ангиос-пазма на руках при действии локальной вибрации" МР 01-19/36-17. Утв. Заместителем председателя госкомсанэпиднадзора России. 20.04.1995.

- Пособие для врачей "Совершенствование методики снятия зрительного утомления при зрительно-напряженных работах у женщин." Утв. Председателем секции по гигиене Ученого медицинского Совета МЗ России 21.06.1999.

- Инструкция "Снятие зрительного утомления действием на глаза диффузно рассеянного лазерного излучения и активацией тканевого обмена в сетчатой оболочке глаза". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 29.06.1998 г.

- Методические рекомендации "Снятие зрительного утомления при зрительно напряженных работах" Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 11.11.1999г.

- Методические рекомендации "Профилактика заболеваний верхних конечностей от локальной вибрации и физических нагрузок на основе применения низкоинтенсивного лазерного излучения". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 28.06.1999г.

- Методические рекомендации "Профилактика заболеваний суставов верхних конечностей на основе использования низкоинтенсивного лазерного излучения". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Санкт-Петербургу 22.04.2004г.

- Методические рекомендации "Комплекс упражнений и массажных приемов для снятия функционального перенапряжения мышц верхних конечностей". Утв. Главным специалистом по профпатологии комитета по здравоохранению администрации Санкт-Петербурга 20.07.2004г.

- Методические рекомендации "Комплекс упражнений и массажных приемов для снятия функционального перенапряжения мышц верхних конечностей". Утв. Главным государственным санитарным врачом по Ленинградской области 01.07.2004 г.

Результаты научных исследований по разработке профилактических мероприятий использованы при реализации целевых программ Санкт-Петербурга: "Охрана труда на 1998-2000 гг." и "Улучшение условий и охраны труда в Санкт-Петербурге на 2002-2005 годы" (Справка о внедрении Комитета по труду и социальной защите населения от 29.01.04 г.).

Результаты научных исследований используются в учебном процессе ГОУВПО "Санкт-Петербургская государственная медицинская академия им. И.И. Мечникова Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию" (акт внедрения от 28.01.04г.)

Внедрение профилактических мероприятий на предприятиях Санкт-Петербурга позволило улучшить условия труда, повысить производительность труда в среднем на 17 % (акт внедрения ЦГСЭН по Санкт-Петербургу от 21 .01.04г., акт внедрения ОАО "Русские самоцветы" № 57/26 от 22.01.04, справка Центра лазерных технологий от 26.01.04г.)

Апробация работы

Основные результаты диссертационных исследований докладывались и обсуждались на различных научных конференциях и форумах, в том числе: Всесоюзном симпозиуме "Офтальмоэргономика операторской деятельности", Ленинград, 1986; Всесоюзной конференции "Оптика лазеров", Ленинград, 1987; Международном симпозиуме по применению лазеров в хирургии и медицине, Москва, 1988; Всесоюзном симпозиуме "Телевизионная микроскопия в исследовании сердечно-сосудистой системы", Ленинград, 1990; Республиканской конференции "Лазеры в биологии и медицине: практика", Тарту, 1990; Международной конференции "Новое в лазерной медицине и хирургии", Москва, 1990; Международном симпозиуме "Офтальмоэргономика: итоги и перспективы", Москва, 1991; Международном симпозиуме "Гигиена физических факторов окружающей и производственной среды", Киев, 1993; VIII Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей, Москва, 1996; Российской научно-практической конференции «Опыт обеспечения безопасных, благоприятных условий труда и укрепление здоровья работников на производстве», Санкт-Петербург, 1996; Международном симпозиуме "Полупроводниковые и твердотельные лазеры в медицине-97", Санкт-Петербург, 1997; П Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Новое в экологии и безопасности жизнедеятельности», Санкт-Петербург, 1997; Всероссийском съезде гигиенистов и санитарных врачей, Москва, 2001; Научно-практической конференции Северо-Западного региона Российской Федерации с международным участием "Высокие хирургические лазерные и информационные технологии в медицине Санкт-Петербурга и Северо-Западного региона Российской Федерации: перспективы дальнейшего развития", Санкт-Петербург, 2003.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. Использование мощных инфракрасных лазеров на предприятиях машиностроения для сварки и резки металлов является гигиенически эффективным технологическим решением, снижающим профессиональный риск, обусловленный воздействием на организм комплекса вредных производственных факторов: воздействие вредных веществ, интенсивного шума, функционального напряжения и тяжести труда.

2. Условия труда сборщиков, занятых в производстве лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм, характеризуются воздействием на организм диффузно отраженного лазерного излучения, напряжением органа зрения, нервно-эмоциональным напряжением, обусловливая увеличение заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

3. Профессиональная деятельность сборщиков лазерных установок с длиной волны 10,6 мкм приводит к изменению состояния функции зрения, сердечно-сосудистой и центральной нервной систем, проявляющиеся в снижении световой чувствительности, лабильности зрительного анализатора, развитии нейроциркуляторных дистоний и неврастенического, астенического синдромов.

4. На основании комплексных гигиенических, физиологических, экспериментальных исследований разработан норматив диффузно отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм.

5. Разработанные устройства и способы, в основе которых лежит действие низкоинтенсивного лазерного излучения красной области спектра, являются эффективными средствами для реабилитации функции зрения и опорно-двигательного аппарата сборщиков лазеров инфракрасного диапазона, операторов лазерной сварки и резки металлов.

Личный вклад автора состоит в выявлении основных неблагоприятных факторов условий труда при применении ИК-лазеров в современных процессах сварки и резки металлов; в выявлении основных неблагоприятных факторов условий труда у сборщиков инфракрасных лазеров, в определении структуры основных форм профессионально обусловленных заболеваний, установлении влияния трудового процесса на функции зрения, нервную и сердечно-сосудистую системы, разработке мер профилактики и аппаратуры для неё.

Материалы, изложенные в работе, получены в результате исследований, в которых автор является руководителем разделов и ответственным исполнителем НИР: №№ гос. регистрации 01840001203, 01890029661, 01890050677,01890050678,01910021788,0196000512,01200004371.

Автором проведены гигиенические исследования на производстве, собраны первичные материалы по заболеваемости с временной утратой трудоспособности сборщиков лазеров, организовано медицинское обследование, проведены исследования различных функций организма сборщиков в динамике рабочего дня и рабочей недели, проанализированы полученные данные. Автор принимала непосредственное участие в проведении экспериментальных исследований по обоснованию ПДУ. Разработана аппаратура и проведены профилактические мероприятия среди профессиональных групп. Автором проведен анализ отечественных и зарубежных литературных источников, проведено обобщение и анализ результатов исследований, сформулированы выводы, разработаны профилактические рекомендации.

Публикации. По теме диссертации опубликовано 48 научных работ, в том числе 22 - в ведущих рецензируемых научных изданиях.

ВЫВОДЫ

1. Ручная сварка и резка металлов относятся к числу производственных процессов, характеризующихся в современных условиях наиболее высоким уровнем профессионального риска на предприятиях машиностроения. Ручной труд сварщика и резчика, соответствует 3 классу 4 степени. Уровень профессионального риска по степени превышения гигиенических нормативов вредных факторов оценивается как высокий.

2. Использование мощных ИК-лазеров для сварки и резки материалов является эффективным технологическим решением, существенно снижающим профессиональный риск и заболеваемость работающих в машиностроении. Труд оператора с использованием современного лазерного оборудования резки и сварки металлов соответствует классу 3.13.2.

3. Ведущим профессиональным фактором при производстве углеки-слотных лазеров является лазерное излучение. Хроническое действие лазерного излучения приводит к развитию изменений в центральной нервной, сердечно-сосудистой системах в виде неврастенического и астеновегета-тивного синдромов, нейроциркуляторной дистонии. Величина относительного риска по заболеваемости с временной утратой трудоспособности профессионально обусловлена и оценивается как высокая 10,3 (1,34-79,8) для заболеваний нервной системы и средняя ЯЯ = 4,13 (0,47-36,6) для заболеваний ишемической болезни сердца.

4. Местные реакции организма при действии лазерного излучения на глаза заключаются как в структурных изменениях роговой оболочки, так и функциональных - изменении кровенаполнения увеального тракта глаза, понижении световой чувствительности, снижении лабильности зрительного анализатора. Выявлено повышение риска функциональных расстройств органа зрения: световой чувствительности - Ш1 = 6,18 (4,11-9,28) при р«0,05, КЧСМ - Ш1 = 5,56 (3,83-8,06) при р«0,05. Понижение световой чувствительности, лабильности зрительного анализатора в динамике рабочего дня и рабочей недели вызвано действием излучения лазера длиной волны 10,6 мкм.

5. Величина относительного риска функциональных расстройств сердечно-сосудистой системы и её регуляции высока и профессионально обусловлена: повышаются систолическое давление - ЯЛ. = 7,22 (3,77-13,81) при р«0,05, и диастолическое давление - Ш1 = 8,09 (4,02-16,31) при р«0,05, уменьшается влияние парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (АХ) - Ш1 = 9,62 (4,49-20,62) при р«0,05, увеличивается влияние симпатического отдела вегетативной нервной системы (АМ0) -Ш1 = 8,40 (4,18-16,90) при р«0,05.

6. На основании гигиенических, физиологических и экспериментальных исследований предложен и утвержден ПДУ для отраженного лазерного излучения длиной волны 10,6 мкм - 1,3 х 10" Вт/см .

7. Низкоинтенсивное лазерное воздействие на орган зрения энерге

П 9 тической освещенностью 2x10 Вт/см в течение 5 дней, а также на кисс ти рук энергетической освещенностью 8х 10' Вт/см в течение 5-7 дней вызывает профилактический эффект. В основе восстановительного эффекта после проведения профилактического низкоинтенсивного излучения лежит улучшение кровоснабжения, связанное с изменением соотношения диаметра крупных артерий и вен за счет расширения артериального русла.

8. В комплексе оздоровительных мероприятий, осуществляемых на предприятиях по применению и производству ИК-лазеров, необходимо предусматривать паспортизацию лазерных установок, применение средств коллективной (экраны) и индивидуальной защиты, диспансеризацию лиц с нарушенными функциональными расстройствами зрения и сердечнососудистой системы, а также медицинскую профилактику в виде курсового низкоинтенсивного лазерного воздействия на глаза и кисти работающих с целью восстановления функциональных расстройств.

ГЛАВА 7. МЕРОПРИЯТИЯ ПО ОЗДОРОВЛЕНИЮ УСЛОВИЙ ТРУДА В ПРОИЗВОДСТВЕ МОЩНЫХ ЛАЗЕРОВ, ИЗЛУЧАЮЩИХ В ДАЛЬНЕЙ ИНФРАКРАСНОЙ ОБЛАСТИ СПЕКТРА

Оздоровление условий труда и сохранение здоровья работающих в условиях воздействия излучения углекислотных лазеров обеспечивается внедрением комплексной системы профилактических мероприятий, включающей:

- мероприятия по снижению энергетической экспозиции лазерного излучения на рабочих местах до предельно допустимых включая применение средств коллективной (экраны) и индивидуальной защиты (очков);

- проведение гигиенической паспортизации лазерных установок;

- диспансеризацию лиц с нарушенными функциональными расстройствами зрения и сердечно-сосудистой системы;

- введение регламентированных 10-минутных перерывов для проведения производственной гимнастики, направленной на расслабление мышц спины и рук, через два часа после начала работы и за два часа до её окончания, с целью снятия производственного утомления и уменьшения неблагоприятного действия малой двигательной активности в течение рабочего дня.

- медицинскую профилактику для восстановления, нарушенного в процессе трудовой смены, функционального состояния зрительного анализатора сборщиков и регулировщиков лазерных приборов основанную на бинокулярном воздействие лазерным излучением красной области

П О спектра на глаза энергетической освещенностью 2x10" Вт/см при времени действия 2 минуты в течение 5 дней. При невыполнении данных мероприятий развивается зрительное утомление, приводящее в дальнейшем к развитию переутомления, развитию близорукости.

- медицинскую профилактику для восстановления кровоснабжения верхних конечностей, нарушенного в результате статических и динамических нагрузок на руки в процессе работы, снятия ангиоспазма, основанную на действии на тыльную поверхность кисти рассеянным лазерным излучением длиной волны 650 нм энергетической освещенностью с ^

8x10" Вт/см при времени действия 5 минут в течение 5-7 дней.

- комплекс упражнений и массажных приемов для снятия перенапряжения мышц верхних конечностей в случаях, когда использование медицинских приборов невозможно, изложенный в разработанном нами методическом документе.