Автореферат и диссертация по медицине (14.00.32) на тему: Разработка метода интегральной оценки утомления при физической и операторской деятельности
Автореферат диссертации по медицине на тему Разработка метода интегральной оценки утомления при физической и операторской деятельности
На правах рукописи
РАЗРАБОТКА МЕТОДА ИНТЕГРАЛЬНОЙ ОЦЕНКИ УТОМЛЕНИЯ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ И ОПЕРАТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
14.00.32 — авиационная, космическая и морская медицина
диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук
Работа выполнена в Военно-медицннской академии.
Научный1 руководитель: академик РАЕН доктор медицинских наук профессор В. С. Новиков.
Официальные оппоненты: доктор медицинских наук профессор Э. В. Бондарев, доктор медицинских наук профессор Е. И. Кузнец.
Ведущая организация — Государственный научно-исследовательский испытательный институт МО РФ (авиационной и космической медицины).
Защита диссертации состоится « Ы^ои^И. 199 -Ь г.
в _ часов на заседании диссертационного совета Д 106.03.01
Военно-медицинской академии (194175, Санкт-Петербург, ул. Лебедева, 0).
С диссертацией можно ознакомиться в фундаментальной библиотеке Военно-медицинской академии.
Автореферат разослан «■ » _199 г.
Ученый (секретарь диссертационного совета доктор биологических наук
ОБЩАЯ ХАРАКТЙРИО'ПШ РАГО'Ш
['хг/гльксстъ псел&доззяия. ирылч .-> , .-«.«¡лч-гия- - це-нгра^ыш з области .фдгиологлк труда. -Утсмладш гшяо'гси снр'здс-ллклц^й характеристикой функционального состояла <£С) организма к рабо-тсспоссбноети человека. ИеЧчэричеиси дгчшая проЗлеьа постоянно находилась в сфере внимания сснобспслслкккса фигие-дспти (ИззАСв И.П., 1885; Сеченов И.Н., 1503; Ухтоугклш А.А., 1£34). 2 кгетсд-цему времени решение вопросов, связанных с утомлением, приобрело особую актуальность для летнего состага, космонавтов, подвсдки-коз. специалистов, дектелъкоста которых связана с высоким психоэмоциональным напряжением и физичзскплп нагрузками (?су
Н5-дах В.В., 1531, 1975; 'Коемолияский £.17., Лвревяико Е.А. 19Р21 Новиков В. С., Г'еряпа В. 1392; Аг;пз1гоп^ Н., 1943 ;; ;. )•
Деятельности. человека,' проход.ч'цзя з условиях воэдейс ряда небгагспояятных факторов, аакснокерчо привйдкт к рагзитет' УтсмЛения.'снижению работоспособности, пемэнекию функционального состояния ( Лекаотй в основа современной трагаовки функциеиагл/дак ссс-оянкй принципы системно'структурного анализа '.трудовой ; дея-тблькооти предполагает использование 'кеиплексных мотодсв,'исследования, .которые дэжт возможность тестировать состояние чело^я?, з процессе рз»вития ушшшяя. Многообразие зогникавкцее ь процессе у томления при различных видая деятеланссти 2 организме обуславливает пркйэнеаие для оценки степени у го. -е;пгл, раанообрагну;? ;Ъ:гн;о.ксгкчгек::л> пеххологических'и чески:-: ГЛ'ГЗ::*-.;: ;:с;:. -?дозз:п;й. ■ Б сваг^-т с зтк1д гсеКЖ^;;' иъс..6':.'Х?л-■ мссз обсскзггнич и гыбера гако^о 1шймэл»кого- гсчмгси-гл пягага-
.талей, которое в.шйшксе сможет адекватно отразить состояние 7то>.ушн::л. Использование' й э*их целях автоматизированной. диагностической системы позволяет наиболее полно и 'всесторонне проходе» 'экспресс-оц&аяу 'утомления и осуществлять' прогноз фуккцио1 кзланого состояния'- человека«
Лсйсльзовэлке- автоматкгхрозаниых днагностическ. систем перспективно для • контроля за состоянием здоровья человек^. пр;: прххздэк:га массовых скрпкин^оЕых обследований, экспресс-оценки уригия рг2отссяособностм с экстргмальвах сктуадаях, 'оценки функ-цяоз&льиого состояния при ликвидации чреозцчайны;с ситуаций (Адамович В.Л. с соазт.,'1530; Баезсккй Р.П. /'1891; .Попошренхо В.А. с егаззг., 1234), Необходаыость всесторонняя исследований:од она-, дэшге коиялексньдс сигтем оценки функционального Состояния • чаяо-•звека 0 рэяэдквх •Всероссийской научной конференция "Тео-
''ГчЯигказа и Бриаэдаае еезшз' позкаэнпз устойчивости срганиема .фадасерза вёаега* .($833 р.).'в Первого Егщкрвшшаого конгресса • ,по грсф;такт:1Пес1«>й медицине (1934. г.)- Представляется актуаль--«¿04. разработка . способа сравнительной оценки эффективности различны;!: средствкоррекции. утомления' с, использованием интегральных .показателей.' .- '.'■';.'■'-;.у :>:■'--/'•' -'•-- - /
■ ; '. Исследование проводилось- ". процессе выполнения тем ВИР. :Ш»лА' -ы'14Б-9б-в11 •! /125-94*«? "Эйектшш'осТА" В
рамках комплексной йрогра&й» вз^о-исследовательских работ, в . ' области кослтаееког'бшлзгкм и медицины.на 19Э1-139С гг. •
Дела ;На основе Изучения закономерностей иэме-
о»«ва:^акзшжашиг.о состояния. 'ррганкёкз при физической, и, чОпе-?;; разррслюй.'. '¡гЫкеяьндот^ •' мтегратяой гоценкй
1. Обосновать алгсжти зштегргйгоной 'оценки утодд^нпл при ¿шаической i: операторской дзятельности,
2. Исследовать особенности развития у тем.ланил rrpu ноц физической работе к операторской деятэльностн.
3. Изучить изЗвриатдовоста мэтода гштегралъной ог^пк:? утс-г:-леняя при шкеясигкых физических натрусках н в процесса npcjic-окональной деятельности операторов авиакосмического. арсфик.
4. С помогая разработанного • «зтода интегральней ецздкк
утомления опрэделгиь функциональнее состояние человека в кебла-
гоприятиих условиях деятельности при нсполъссгз.'пп: раз;;:гл:ы>: фармакологических средств.
Научная нозизпз. Епзргио сбсмозако применение зятедэ функционального етсалироазя/я ira ссяобэ д:;скр:м1на:-:тиого для. интегральной оцэнкп утомления.
Установлено, что пнт-эгральпуэ сценку утймдекия г.р:: «.trirsr-íoc-кой деятельности адекватно огрзгаэ? функциональная чзгззя ларзйтзр!ют:гк!! с&'лочуззтэяя, и'-дгэ'-кей е«::ссл. сог:; и í;--гкч-эской раЗотсспссобаост:;, а при операторский -
фукецпональная гласа, зказчеэдзя :bp?.iír3p::aT:!¡-ri самечунстлкя, лаопльнсстп зрительного анализатора, простой сонссмотормой роак--ц;и: ¡i мж-чной еынсслиэостн.
Разработаны алгорлтш расчета ¡¡ягзгралыадс' псгА0ат&.7=л. утомления при физической и операторской деятельности, лкл'оч'кгл;"-? уравнения лннейннп дискрилжактнкл функций и peins-npv; правила.
Получены ковш данные, п^эвтатоа» определить' фук;ц!ислиль-нее состояние чгдозека, . еьиолзя!К',зг$. д?ятедьвссгь
йтиых условиях, при применении различных фармакологических средств.
Практическая. гнгдчысств. На осдаве. результате.^ исследования обоснованы- микшшвавй- сЛъеи" юмдюсг павволжцкй статпотячйс'ки достоверяо. оцвнинатв утсмлгшя? ара фиаччвсякой л' операторской д<?-. Яте ль а-хт;-:.
, о Разработает матод интеграле ной оценки: утош-экпл при1 физич'&б-коьг 1-г алератврск?и' видаг деятельности. . который ыожет испольво-ваТЕсл" г.рк массоввг обследования» с помощвю штатноГг медицинской •• аппаратуры;..
Г/редаомряг зффзктявншг епося5- оц&'нйг функционального состояли;* гтотоп- процесс- пвреучкванют на новую авиационную технй1-
А'прсйавддг работ. Основные нгложкия- рабски дэлакены' на Международной' конф&ртшгаг- "Профоссионаявяа* дег.-гль-ностз- космонавтов № пути- повышения е? эффективности?'' (Зн»гдкы51; городок, 1633),. Ее6российской- научной: конференции- "Теорет^-скио л прик-дпдпьк осно
Ы1 повышения устойчивости' организма к факторам поле-1 га-"' (С,-Петербургу. 1963), Шгрвок. Национальном конгрессе по. про-, фианкигевской: медгашиз (С. -Петербург,.- 1.994;), X конференция по ксо. -,чс'Гкай) биологии- и авиакосмической медицине (Москва, 1694); ■ Ё1. ?рх(л;йа!:о1г-вонферанщ1И" "Антигипокаднты; и; актопр-гектары: Ито-к- перспекиш»* ('С.лПЬтерОург. XXIX; Чтениях, посвящен-
ныл рарр'аббтн® научного- наслади» и; раввитяп; дде& К", э. ЦиодкЬвскб» го. (Кгауглу'-; М64У,. ввееданиях секцдо ¿вйационной и космической -.медицины .СшшТ-П^терйургвкото рбпре*нар- фйэиавЬгвН' тца ■ при' интегральней оценке.; Выявлб/.наядиязмпка рдзвигил утешкнгм нз ¿оле примеНе-. ЙКЙ. средета ;П0Р£ОЛЯОТ хйр'актерйзе*
ват» •'^w^tôïi^e^'^^iwjœe, 'чёдс^гиа. & '• н^да^аряятис jfeaíma--,. як глятельпосги. Иели.*Л0овз1К5$ wiferpaabRcn^цэнга» утемхенид пуэвйл:иго йьмйпть к'
Нс:-л€.дой£лчс проводилось в проц-зссв маии-броска на 5 км, по (игуема? Сили раздельны на 2 группы. Ляпа первой группы '(контроль, Г,' чэл.) получал:! плацебо (фпараствор), второй (12 чел.) -т::-:сгсн (0.1 мг), третей» чел.) - кортсксии (10 мг). Ткиоген u растворенный ь физрастворе, а так>е плацебо вводп-
suci па 0,5 ш в камдйй носовой ход псишуемых однократно за й ч до >-.нрщ-броска. Сценка функционального состояния десантников нр;;осцил:-.'.'ъ по (фоа)» л осле (I -этап) марш -Срсска »после 6 ч от-
,'!л1 ксчлл иконой оценю! уюшшния после выполнения к троог-з бь-л попользован алгоритм интегральной оценки утомле-i-.ra при фиакческсй работе. Учитывались изменения наиболее инфор-whv.mitex пскгегл?"сЧ, таких »»с; САН, КМВ, Ст11Е л FVC^yo- 0 пс-. c!:'rik) фупкцкояаздиой шкалы рассчитывался интегральный показатель ■утомлен.™ ОЛ!»)'. .
Сгьсу поело, сс-г-ёриения марш-'нюска у десегишкав контрольной группы гиттрь-льныл показатель составляя -1,02 уел.ед. (пои у.'нэгем «качении -2.43 уел.ед.). Сиедсватчгльио, данный ебьем фи-«ичегпсЯ иагруг-кн .ц- вагывал у десантников р-'&ьптмч состояния •;тс.'лен!п. Спаем» с нш/ изменения интегрального показатели иренгсш! й групазх на фсще лрке-ма IIS. У получавших тимоген ИЛ* се.с1йьил -1,77 уел.ед., кортексг.н - -iуел.ед. Через 5 ч иос-л--3 ¿¡."-ич.-ск-й на! ¡гузки выявлено, что у десантников контрольной группы покаг-атэль интеггалыюп скеккл утсмлешы возрос и составил -1,СЗ усл.од. В то:»е время у деоаптпнко*, получаших -тимсгеи и кс ¿пеней», селичина интегрального пс.гаэагеля ьцригл j томленил ¡¡;.?гм'ч:ла исхсдшл: уровень, сосгяеляр, соответственно, -2,87 и -I: Г'4 ус.л.ед.
Полученные результаты «сзЕоллат отметить рффекгизкг.сть пользования метода функционального акадтхайний для сцгакп умаления при интенсивной физической кзгру . <->, ь тем числз :>з применения фармакологических средств. Применение ПЬ, ссоСеяго тшогеяа, способствует ускорен»» восотэисзл®и;:л еттгйяия десантников после физической работу.
оценка утомлеккп у операторов пги ^ятглькс--;-?:
В УСЛС2ЙЯХ ГШЕРЮСШ и
Исследование с участием операторов през^нлесь в тзгмо-камере при температуре зегдуга 40.0*0,РсС, владеет«' "Гг.С^Т.С* и действия вирокэазаосиого гплз из уровне 1С0,е-.».$,й ,аВА. Ппчд ио-Чзлсм работы з термокамере испытуем прклйретали ¡гаЕы:-. р.=богя на пр'-борах до стабильных результате». Исинтзгели зиполняли работу по программам блока "Резервы" скотеми "£из::олог-1Г', а задачу даухмеркого шленсаторнсго слежения с ксг.о/ьзойаш;*?:« прибора слепой посадки и дяухкеердинатной самолетной ручки уп • раэления в составе установки, созданной на бззе гпх*.гга-глиге ль кого комплекса ДВК-й.
Операторская деятельность моделкрозагзсь з уод* дзу.; ц;:;-;сь -/аботы продолдктельпсстьп по кия. Испытуемые раздели из 4 •руппы пс 3 чэловек каждая. Лйг* пг '¿си группы оазгрс») п*гу-Ш1! плац». 1 (Фпзрчствср>, второй * т:п:огс-п (ОЛ кг), третьей -»питвламия (20 иг)» четвертей 1 влр&бвн (ацрацэю* 0.3 г 4- сми-ЭГе-оультач-у псмедоБывил п«ззолюгд оцепить информативное1?!] интегрально-;, оцзики утслаэнин при операторской деятельности) I чей числе- ка Фоке пртнзния ф»ршкологпч»сккх средств. Подучена» данпш лсеволяат судить об ^ффегепганооти применен;:: г-питг^змпиа для коррокциа фушодюнальасгс состояния операторов,
выподнявьж деятельность л условиях действия н^с^с темп*-гигу;« и шума.
йзмейзнйз Фясщиоидльк'г-го состокжк
2 процессе гереучк.йг'шя
Обследованы командиру 4 мюгсмеетьчл ^кзш&уей, п.иот.ч1
класса. выполнллпие полети па компликском с/л-^лэт.
ТУ-154 по программе перэу^птегшгд на новый тип сонслет2. продолжительностью 2 ч выполнялись 3 рзеа в на пу-сттл'-г.
4 недель. Обследования пилотов осуществлялись а нлчзле и в кол:;: курса переучивания,
Аналчэ динамики интеграл него показателя утоклечил показал, что величина 1Шо соответствует степени утсмлечия, рпввиьыкй&гося во время полета, а его динамика может Сыть испольговаао зля прогностической оценки состояния пилотов. "
. Кемененкя показателей интегральной оцепта утомления га время . переучивания колебались у рапных лиц от 4.37 До 1,13 усл.ед. Сопоставимые по величине изменения интегрального паагателя оценки утомления у больмглства пилотов огрела™ обычное формирование у них навыка яйлотийоваяия.•. У пилота "В", например, полностью и с требуемым качеством '.иполнявзего гадания, "емзненке гйТ$ ссст-видо 4,22 усл.ед. У. шиогЧ "В" нрмопеяпе величины гэгральног'* потакателя было.в 3 рааа м-:нъае, чзм у других. Ери-п1ной этому послужила кизкгя мотивация пилота к ролетзм ка тре-*а»:зре,: что обусловило невыраженное формирован:;? ущемления при «рвом полете;.При экспертной' ода яке.' якотруктерсм качества сфср-глроааннегб йагыкл у ргиу. пилотов лилих- "В" лелучгл С;л<*з тто-
¡yw >;цгкку. У пилота "Л" после первого полета ка тренажер* было fuccr.oe гначенке интегрального псн-аеателя утомдерчя ,53 уса.с-Д'), что Сыло сеярэно с трудностями в процессе лереу-ч^-'-нпл Г4"ололкпте.тьиоеть обычного курса переучиваьтл пилоту "Л" cKS.-ni-íiro кедс-стаТочнсй дли формирования устойчивого навыка пилотпроршпм новом типе самолета. Подтверждением тому служил сгличппа пятегралькс-й сценки, сгздетгльатвовавшзя о развитии у пплс-та "к" г'ри одкодвали контрольного полета & конце iypca пе-Ггучнаанял сгстсяниз утомления.
Таким с-Срагоы, исбледоааниэ функционального состояния пилотов при пблетах рл тренажеру а процессе переучивания на новый тип са:лоагта позвало гаескуы эффективность разработанного метода гнтегракяол оценки утомления, возможность простои, быстрой и •сочней диагностики уто?.;ленлл и гглпертной сценки навыка пикотн-, гесятнт я процессе деятельности. •
j. Метод функционального сканирования на основе днекрпхк-¡«актпего апалига мояат па пользоваться для ннтегргигыгай оценки утся-лечил при физической и операторской деятельности.
1;. Кигвйсивная физическая раОота'выбывает значительное нап-ранение ф:?иологичесюпс функций орг&ни&кз и енгление фненчэской paSoíccчсс£л>нозтн. Интегральную оценку утомлений при физической дгятглэиоС'гп адекватна отражает фугиздокахьнзя »кала, (Ншзчуйцзя характерней»« с&дочутия, ьаявчкой сипозливости и фигпчеекой р&СОТССЗГЛСбЙСОТЙ.
2. Asta ритм интегральней сценки ут-жптт при Физической
Jffl* - -2,429 + G,07E-Xi + 0,024-Хй ^ 0,0'1б'лз;+ 0,031-Xi,.
где Xi-X4 - изменение показателей CAli, ЮШ, СтМЗ и FVCivo, выраженное в процентах относительно исходных онаЧений, соответственно. При значении Щ*, ? О - дпагнсстнрузтся состояние утомления, При < 0 - состояния утошен'йй йог.
4. Интегральную оценку утомления' при олйраторсксл деятельности адекватно отразка** фушЭД'юкйЛйиая гкая'а,- йк^йаегзя характеристики самочувствия,. лабильности грптелъиого ййализатега, простой сен.сомоторпой 'реакцич1 и ккаечней: вытхма&ости,
5. Алгоритм1 ггатегралиной оценки' угоклгнкя- при операторской деятельности' икяечзет лииейну»- диекркМйнааТ'^уй'
где- Xf Х41 - изменение показателей' СШ,- КЧС1Г,. ПСМР и КМВ, зыра-> женное В' процента® оросители НО исходных ?няч»йИй, соответствек-но., При значении ИЛ© > С - диагностируется' ссстояние утомления, при ИП© <' 0 - состояния угомлеикп' г*ег.
6. Рвзра'о-шшый метод диагностики утомления позволяет оценить функциональное состояние человека в неблагоприятных условиях деятельности при использовании ряда; средств фармакологической, коррекции.
1> Для сценки утопления у специалистов авиакосмического профиля регистрируется изменения показателей СДН ОЮ, ' K4CÍ. (Хс), UCsáP (Хз) и KL23 (Xj), сыразййнныэ а процента;'; откодительнс и>: неходких значении а "последующа! расчетом интегрального показатели по формуле? JJto - ' -7,025 + 0,143-Xi + 1,339-Xa + i
+ O.SiO-M. При значении ИПо > 0 - диагностируется состояние утомления, при ШЬ < О - состояния усиления нет.
2. Для определения степеьч. сформированное. профессионального навыка в хОде переучивания на новую авиационную техник проводится оценка дш22.\г,1ки интегрального показателя утомления, Сшиенке ИЛ.-, до кулевого значения прл заполнении контрольной полета сь;'дга-ел5ствует о достаточном уровне формирования у пилота Навыка деятельности в ковы;: условиях.
3, Для оценки утомления при интеноизних фиеических нагрузках регистрируются изменении . показателей САН (Xi), КЬЗ(Хз),
CtííB (Хз) и FwQi7o (У<), Варачонпые в процентах относительно и: исходных еначзииЛ'с последуй:.»i расчетов-:-штеграЛького показателя по .формула: 121-
-2,429 + 0f07S»Xi + 0,024-Xa +. 0,01б'Хз Ч + C,G3i-x<. i'p:; е-печеник > 0 - диагностируется ссстояпяс утомления, при КПЬ < 0 - состояния утомления кет.
СПИСОК РАБОТ, ОПУЕЖОЗАЬ&Ыл ПО TEIJS ■¿ХСЪгЪ'ЛХ
1. Оценка физичесгии .работоспособности человека с использованием автоматизированной систем: // Теоретические и прикладны* основы повышения устойчивости оргышаш к факторам полета.-СПб., 1993,- С. E5-S7. '
"2. Ii вопросу автоматизированной оценки йтаканонального а '
тояшгя оператора // Теоретически? и прикладное' оснокн повкзенкя
устойчивости организуй к факторам лслехз.- СПб., 1933.- С,
74-75; (соазт. Чепрасоа B.D.)
3. Функциональная скала для сцзккп утс.генпя у операторов // Профессиональная деятельность кссыоназтоз и пути пслнзекта ее эффективности.- Звездный городок, 1993.- С. 174-175. (соазт. Зепраеоз В.И.)
4. Принципы автоматизированной Оценки функционального состояния // Тез. докл. 1 Национального конгресса по профилактически медицине.- СП. 1934.-- 1Л." С.. '5-15, fee.