Тема: методи визначення працездатності людини

Основним методичним підходом при оцінці працездатності людини є використання прямих і непрямих показників. До пря­мих показників працездатності відносять результати роботи: точність і швидкість її виконання, помилки і продуктивність праці. Як непрямі показники використовується динаміка показників функціонального стану організму, тобто ступінь відхилення їх при роботі від вихідного значення чи від фізіологічної норми.

Найбільш повне й адекватне уявлення про працездатність можна отримати при вивченні як виробничих характеристик робочої діяльності, так і рівня функціональних змін різних органів і систем, найбільш завантажених при досліджуваному різновиді праці.

Дослідження працездатності починається з характеристики всього комплексу факторів, специфічних для тієї чи іншої професії, їх якісної оцінки, що дає змогу визначити фізіологічні зміни і прогнозувати можливий вплив праці на організм людини.

Фізіологія праці сьогодні не має універсальної методики професіографії, з допомогою якої можна було б характеризува­ти будь-який різновид праці. У більшості досліджень є описова характеристика деяких різновидів праці, яка дає уявлення про якісні особливості специфіки режиму, гігієнічні умови, наванта­ження на центральну нервову систему, фізичний компонент тощо. Однак і така далеко не повна професіографічна оцінка дає змогу помітити різницю в ступені впливу на організм людини комплексу факторів, які характеризують умови праці, тобто ступінь важкості і напруженості праці, параметри виробничо­го середовища.

Ефективність праці людини значною мірою визначається функціональним станом організму. Зі зміною функцій виконав­чих систем змінюється рівень активності серцево-судинної і ди­хальної системи, які забезпечують роботу перших.

Вивчення працездатності за функціональним станом пра­цюючого пов'язане з розв'язанням низки завдань, які випли­вають зі специфіки виробничого процесу. Насамперед необ­хідно визначити, які функції і на яких етапах роботи беруть на себе основне навантаження. Це визначає вибір фізіо­логічних показників. У кожному конкретному випадку він здійснюється з урахуванням оцінки стану спочатку тих сис­тем організму, які найбільш важливі для забезпечення конк­ретної професійної діяльності.

Динаміка працездатності і розвиток утоми при фізичній і розумовій праці принципово не різняться. Однак при втомі, пов'язаній з розумовою діяльністю, найбільш виражені функціональні зміни спостерігаються в центральній нервовій системі. Тому для оцінки функціонального стану людини, зайня­тої переважно розумовою працею, можуть бути використані дані, які характеризують швидкість рухових реакцій, поверхневу чутливість шкіри, пороги слухової і вібраційної чутливості, точність координації рухів, показники функціонального стану зорового аналізатора, психофізіологічні показники (коректурні проби, тести на увагу, пам'ять), а також показники функціонального стану кровообігу, дихання та ін.

При оцінці переважно фізичної праці можуть бути вико­ристані показники стану нервовом'язової системи (сила, витривалість окремих м'язових груп), показники гемодинаміки, дихання, часу умовнорухових реакцій.

Поділ показників оцінки функціонального стану при розумовій та фізичній праці є відносним. При будь-якому різновиді роботи можуть бути використані електроенцефалографія, електрокардіографія, реонцефалографія, електро­міографія, складні біохімічні методи. В процесі діагностики вто­ми функціонального стану людини використовуються різно­манітні тести і проби.

Серцево-судинна система. Простий тест Руф'є-Діксона:

((Р₁ + Р₂ + Р₃) -200)/10,

де Р₁ - пульс в спокої;

Р₂ - пульс після 20 присідань;

Р₃ - пульс після хвилини відпочинку. Кінцеві цифри 1-3 - дуже доб­рий показник, 3-6 - добрий.

Індекс Кердо: співвідношення діастолічного тиску Т і пульсу П:

ІК = 1 - Т/П х 100.

У здорових осіб він близький до нуля. Дослідження необхідно проводити в один і той же час доби (наприклад, вранці після сну).

Середній артеріальний тиск, який є одним із важливих параметрів гемодинаміки, обчислюється за формулою:

АТ_сер=АТ_діаст+АТ_пульс/2

При фізичній втомі АТ_сер підвищується на 10-30 мм.рт.ст.

Коефіцієнт економічності кровообігу - це хвилинний об'єм крові. Обчислюється за формулою:

КЕК = (АТ_макс- АТ_мін) х ЧСС.

У нормі КЕК = 2600. При втомі він збільшується.

Ортостатична проба. Людина лежить на кушетці 5 хв., потім фіксується ЧСС. Після цього вона встає і ЧСС знову підраховується. У нормі при переході зі стану лежачи у стан стоячи ЧСС збільшується на 10-12 пошт./хв. Збільшення ЧСС до 20 пошт./хв засвідчує задовільну реакцію, а понад 20 пошт./хв - незадовільну, тобто недостатню нервову регуляцію серцево-судинної системи.

Клиностатична проба - перехід зі стану стоячи в стан ле­жачи. У нормі зменшення ЧСС становить 6-10 пошт./хвилину.

Проба з 20 присіданнями (проба Мартіне). Підраховується ЧСС в спокої. Після 20 глибоких присідань (ноги нарізно, руки витягнуті вперед) протягом ЗО сек. визначають процент почастішання пульсу від вихідного рівня. Оцінка роботи: при почастішанні пульсу на 25% стан серцево-судинної системи оцінюється як добрий, на 50-75% - задовільний, більше ніж 75% - незадовільний. Якщо є можливість виміряти АТ до і після

проби, то при здоровій реакції на фізичне навантаження систолічний (верхній) тиск зростає 25-30 мм.рт.ст., а діастолічний (нижній) або лишається на попередньому рівні, або незначно (на 5-10 мм.рт.ст.) знижується.

Коефіцієнт витривалості визначаємо за формулою Кваса. Тест характеризує функціональний стан серцево-судинної системи і є інтегральною величиною, яка об'єднує ЧСС, систолічний і діастолічний тиск:

КВ = ЧСС х 10/Т_пульс

У нормі КВ становить 16. Збільшення його свідчить про послаблення діяльності серцево-судинної системи, зменшення - про посилення.

Тест на відновлення. Під час другої світової війни для визна­чення придатності військових запровадили в практику Гарвардсь­кий степ-тест. Він передбачає підйом на сходинку заввишки 50 см зі швидкістю 30 підйомів за хвилину до настання виснаження, але не більше 5 хвилин. Лише 1/3 здорових молодих хлопців могли витримати таке навантаження. Оцінка тесту спрощена, а саме бе­реться до уваги ЧСС на 1-й хвилині відновного періоду. При такій оцінці «Індекс придатності» визначається за формулою:

Індекс степ-тесту = 100t/5,5fh,

де t - час, який міг витримувати рекрут під час тесту, сек.;

fh - частота пульсу на першій хвилині відновного періоду.

Субмаксимальні тести при навантаженнях. Дослідження свідчать, що найбільш цінну інформацію про функціональний стан серцево-судинної системи дає облік змін основних гемодинамічних параметрів не у відновний період, а безпосередньо під час виконання дозованих навантажень.

Оцінка результатів Гарвардського степ-тесту

Визначення фізичної працездатності (ФПЗ) при наванта­жувальних тестах і при виконанні професійних обов'язків має велике значення для оцінки функціонального стану серцево-судинної і дихальної системи.

У практиці часто користуються показниками не максималь­ної роботи, а роботи при частоті серцевих скорочень 170 на 1 хв (ФП3₁₇₀). У цьому тесті поетапно збільшується наванта­ження до досягнення частоти серцевих скорочень 170 на 1 хв. Такий рівень навантаження (кгм/хв) і є показником ФП3₁₇₀.

Тест зі сходинками є найбільш фізіологічним і доступним для осіб будь-якого віку і працездатності.

Використовують стандартну подвійну сходинку (рис. 2.1). На верхній сходинці людина повинна стояти випроставшись і ставити обидві п'ятки на підлогу після кожного спуску.

Рис. 2.1. Стандартна подвійна сходинка

Для визначення субмаксимального рівня навантаження при тесті зі сходинками можна використати табл. 2.1, в якій зазна­чена кількість підйомів на подвійну сходинку за 1 хв протягом 4 хв і яка відповідає 75% максимального споживання кисню для осіб середньої фізичної здатності різної статі, маси і віку. Зрозуміло, що до цього рівня навантаження треба підійти посту­пово. У табл. 2.1 над кожним стовпчиком у дужках зазначена ЧСС (пошт/хв), яка відповідає середній фізичній здатності жінок і чоловіків даної вікової групи.

Якщо частота пульсу при зазначеному для нього навантаженні буде різнитися менше, ніж на 10 за 1 хв від наве­деного в дужках значення, то фізичний стан людини можна вважати задовільним. Якщо частота пульсу нижча від наведеної в дужках на 10 і більше, то фізична здатність людини вища середньої, а якщо частота пульсу на 10 за 1 хв і більше вища, ніж зазначена в дужках, то фізична здатність низька.

Виконана за одиницю часу робота при степ-тесті може бути досить точно визначена на основі маси тіла пацієнта, висоти сходинки і кількості сходжень за даний час:

W = ВW х Н х Т х 1,33,

де W - навантаження, кгм/хв; ВW маса тіла, кг;

Н - висота сходинки, м;

Т - кількість підйомів за 1 хв;

1,33 - поправковий коефіцієнт, який враховує фізичні затрати на спуск зі сходинок, які становлять 1 / 3 затрати на підйом.

Номограма Астранда-Рімінга. Навантажувальні тести да­ють змогу одержати точну інформацію про функціональний стан організму людини на основі таких значних фізіологічних показників, як максимальне споживання кисню. Номограма Астранда-Рімінга ґрунтується на лінійній залежності між частотою пульсу при певному рівні навантаження і споживанням кисню. З урахуванням корекції номограма Астранда-Рімінга дає похиб­ку від даних прямого визначення МСК не більше 10-15%.

Для визначення МСК за номограмою (рис. 2.2) на основі степ-тесту необхідно врахувати ЧСС на останній хвилині стан­дартного тесту Рімінга з 22 підйомами за хвилину протягом 6 хв (висота сходинки для чоловіків 40 см, для жінок - 33 см).

Таблиця 2.1

Субмаксимальні навантаження при степ-тесті і їх оцінка для осіб різного віку, статі і маси

Маса тіла жінки відмічається на шкалі «степ-тест», градуйованій до 90 кг (шкала В). На цьому рівні проводиться горизонтальна лінія вправо на шкалу 1. Маса тіла чоловіка відкладається безпосередньо на шкалі 1, ліва частина якої гра­дуйована до 100 кг. Потім відмічена точка на шкалі 1 з'єднуєть­ся прямою лінією з точкою на шкалі 2, яка відповідає ЧСС на останній хвилині тесту з урахуванням статі. У місці перетину лінії зі шкалою 3 відраховується МСК (л/хв), яке множиться на віковий поправковий коефіцієнт до МСК за номограмою Ас­транда-Рімінга:

У результаті отримують МСК пацієнта.

Приклад: У чоловіка 45 років масою 75 кг при виконанні стандартного 6-хвилинного степ-тесту ЧСС становила 150 на 1 хв. На шкалі маси чоловіків, суміщеної зі шкалою «споживан­ня кисню» (шкала 1), відмічається точка 75 кг, яка з'єднується прямою лінією з точкою 150 для чоловіків на шкалі 2. У місці перетину цієї лінії із шкалою 3 відраховується значення МСК, яке становить 3,4 л/хв. Потім його множать на поправковий коефіцієнт для віку 45 років: 3,4 х 0,78 = 2,65 л/хв. Отже, МСК для обстежуваного становить 2,65 л/хв, а в перерахунку на 1 кг маси - 35,3 мл/хв/кг.

У жінки 35 років масою 66 кг при виконанні 6-хвилинного степ-тесту частота пульсу зросла до 162 за 1 хв. На шкалі степ-тесту відмічають масу обстежуваної. Ця точка з'єднується го­ризонтальною лінією зі шкалою 1 (поділка 1,65). Потім відмічену точку на шкалі 1 з'єднують прямою лінією з поділкою 162 за 1 хв для жінок на шкалі 2 і в місці перетину цієї лінії зі шкалою 3 відраховується значення МСК - 2,4 л/хв. Цей показ­ник множать на віковий поправковий коефіцієнт (2,4 х 0,87) і визначають МСК обстежуваної, яка становить 2,08 л/хв, чи 31,61 мл/хв/кг.

Рівень МСК можна визначити приблизно і за допомогою 12-хвилинного тесту Купера, оскільки між швидкістю бігу і спо­живанням кисню також існує пряма кореляційна залежність. Для цього треба виміряти відстань, яку обстежуваний здатний пробігти за 12 хв по доріжці стадіону з максимальною швидкістю:

Слід пам'ятати, що цей тест не можна використовувати, не підготувавшись. Хоча показники фізичної працездатності найбільш об'єктивно відображають рівень фізичного стану, для його оцінки використовуються й інші методи, які базуються на кореляційній залежності між МСК і основними функціональними показниками систем життєдіяльності організму.

Кількість здоров'я можна ще орієнтовно визначити, корис­туючись бальною системою оцінок рівня фізичного стану.

Рис. 2.2. Номограма Астранда-Рімінга

Таблиця 2.2

Експрес-оцінка рівня фізичного здоров'я (за Г.Л. Апанасенко, 1988)

Відповідно до значення кожного функціонального показника нараховується певна кількість балів.

Системою Г.Л. Апанасенко можна користуватися в най­простіших виробничих кабінетах здоров'я, без спеціального велоергометричного тесту (табл. 2.2).

За даною системою оцінок безпечний рівень здоров'я (вище середнього) обмежується 14 балами. Це найменша сума балів, яка гарантує відсутність клінічних ознак хвороби. Хоч така оцінка рівня здоров'я є менш точною, проте вона дає змогу швидко провести масове медичне обстеження і диспансеризацію насе­лення. Кількісна оцінка рівня фізичного стану дає цінні резуль­тати про стан здоров'я і функціональні можливості організму.

Тест «гармонії» (запропонував К. Купер).

Складається з 3 контрольних вправ:

1) підтягування;

2) піднімання тулуба з положення лежачи на спині протягом 2 хв;

3) біг - 5000 м.

Тест «гармонії»

Підрахувавши і додавши одержані за виконання тестів очки, можна провести оцінку фізичної гармонії організму.

Загальна оцінка тесту гармонії

Апарат зовнішнього дихання. Функція апарату зовнішнього дихання спрямована на забезпечення організму необхідною кількістю кисню і звільнення від надлишку вуглекислоти.

Проба Штанге - затримка дихання на вдиху.

Обстежуваний у стані стоячи робить вдих, потім глибокий видих і знову вдих (80-90% максимального) і закриває рот. На ніс накладається гумовий затискач. Відмічається час за­тримки дихання. У доброму функціональному стані людина здатна затримати дихання на 60-120 с. При втомі час затримки різко знижується.

Проба Генчі - затримка дихання на видиху. У доброму функціональному стані людина може затримати дихання на видиху на 60-90 с. При втомі час затримки дихання різко скорочується.

Нервова система. У процесі набуття виробничих навичок удосконалюються функціональні можливості центральної нерво­вої системи. Вони тим вищі, чим кращий функціональний стан. Для оцінки функцій центральної нервової системи рекоменду­ються різні проби.

Рефлексометрія, чи реакціометрія, визначає час сенсомоторної реакції. Цей метод дає змогу судити про функціональний стан центральної нервової системи та аналізаторів. Простий час сенсомоторної реакції вимірюється з моменту ввімкнення сигна­лу до моменту виконання заданої у відповідь реакції. Як сигнал найчастіше використовують світловий чи звуковий подразник, який вмикається одночасно з електросекундоміром. Після зво­ротної реакції, наприклад, натискання на кнопку, секундомір зу­пиняється. У нормальному функціональному стані час простої сенсомоторної реакції становить 0,15-0,20 с.

Більш повну інформацію про функціональний стан цент­ральної нервової системи та аналізаторів можна отримати, визначивши час складної реакції. При цьому використовують не один, а декілька різних сигналів, кожному з яких відповідає певна зворотна реакція. Наприклад, при засвічуванні зеленої лам­почки потрібно натиснути на одну кнопку, а червоної - на іншу. В цьому випадку до руху у відповідь минає більше часу, ніж при простій реакції, оскільки людина затрачає його на прийняття рішення. При втомі всі показники погіршуються.

Проба на стійкість у позі Ромберга. Обстежуваний стоїть із заплющеними очима, витягнувши вперед руки з розведеними пальцями. При ускладненому варіанті ступні ніг містяться на одній лінії (носок до п'ятки). Визначають максимальний час стійкості і наявності тремтіння. При втомі порушується стійкість, пальці рук починають тремтіти.

Проба А.І. Яроцкого (визначення рівноваги). Основна стійка, очі закриті, неперервне обертання голови в одну сторо­ну в темпі два рухи в секунду. Враховуємо час від початку руху голови до моменту втрати рівноваги. Оцінки: збереження рівноваги 35 с. - «відмінно», 29 с. - «добре», 15с- «задовільно».

Нервовом'язовий апарат. Визначення маси тіла. В.Стерн запропонував метод визначення жирового прошарку у людей.

Відсоток жирового прошарку = (маса тіла - маса худого тіла)/маса тіла х 100.

Маса худого тіла 98,42 + 1,82 (маса тіла) - 4,15 (обвід талії).

За формулою Лоренца, ідеальна маса тіла М становить:

М = Р (100 - (Р - 150)/4),

де Р - зріст людини.

Біохімічні методи дослідження. Будучи досить точними і надійними, вони значно доповнюють оцінку функціонального ста­ну людини, дають змогу об'єктивно судити про перебіг обмінних процесів і правильно визначити ступінь патологічних порушень. Біохімічні методи досліджень, які використовуються в динаміці, служать об'єктивним показником перебігу захворювання, дають змогу стежити за ефективністю лікування чи профілактики, ви­вчати напрями обмінних процесів шляхом визначення специфічних проміжних продуктів обміну в крові, сечі та іншому середовищі і вносити корективи у виробничий процес.

Психічний стан. Темпінг-тест (визначення максималь­ної частоти рухів кисті). Він відображає функціональний стан рухливої сфери і силу нервової системи. Для проведення тесту потрібні секундомір, олівець і аркуш паперу. На папері рисують квадрат 20x20 см і ділять його двома лініями на чотири рівні частини. Обстежуваний протягом 10 с. у максимальному темпі ставить крапки в першому квадраті, через 20 с. - у другому і т.д. Щоб крапки не накладалися одна на одну, рекомендується переміщати руки по колу. Підраховують кількість крапок у кож­ному квадраті, з'єднуючи всі точки між собою. Різке зниження частоти рухів, тобто зменшення кількості крапок від квадрата до квадрата, свідчить про недостатню рухливість нервових процесів, а значить, про сповільнення процесу втягування у ро­боту. Цей тест використовується для контролю за швидкісними якостями, кмітливістю і розвитком втоми.