Строительные исследования
страница - 0
РАЗРАБОТКА И ИССЛЕДОВАНИЕ МАТЕМАТИЧЕСКОЙ МОДЕЛИ ЭНЕРГЕТИЧЕСКОГО ОБМЕНА В ОРГАНИЗМЕ ЧЕЛОВЕКА ПРИ РЕШЕНИИ ЗАДАЧИ ОЦЕНКИ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА
Компаниец В. С. (main01 @inbox. ru)
Таганрогский государственный радиотехнический университет, кафедра психологии и безопасности жизнедеятельности
По оценкам Всемирной организации здравоохранения до 50% работающих подвергаются опасным и вредным физическим, химическим, биологическим или эргономическим факторам, которые значительно превышают допустимые пределы воздействия [1]. При решении актуальных задач улучшения условий труда, оптимизации режимов труда и отдыха работников необходим количественный показатель, позволяющий дать оценку наносимого здоровью человека вреда. Таким показателем является уровень профессионального риска, определяемый как вероятность причинения вреда здоровью индивидуума неблагоприятными условиями труда [2, 3]. Основу расчета величины профессионального риска составляют эмпирические данные о заболеваемости работников и результаты специальных клинико-гигиенических исследований, направленных на выявление причинно-следственных связей в развитии профессиональных заболеваний.
На ранних этапах развития концепции профессионального риска не предъявлялось жестких требований к точности используемых моделей и методов. При исследовании вклада факторов в развитие утомления и физиолого-гигиеническом нормировании труда достаточным было использование средневзвешенной величины «коллективного» профессионального риска для группы лиц с идентичными по гигиеническим параметрам условиями труда. Такая оценка профессионального риска слабо отражала действительность, так как в силу проявлений индивидуальной чувствительности к факторам риска нарушение здоровья, одинаково прогнозируемое для всех членов группы, может наступить значительно раньше, либо вообще отсутствовать у конкретного индивидуума [4].
В настоящее время, в связи с проводимым в нашей стране реформированием системы социальной защиты работающих наблюдается переход от существующей уравнительной схемы предоставления социальных гарантий к персонифицированной, многоуровневой системе социального страхования, в которой размеры тарифов и страховых выплат дифференцированы по величине профессионального риска [5-8].
Следовательно, для повышения объективности системы социального страхования работающих в неблагоприятных условиях труда требуется метод оценки индивидуального профессионального риска, учитывающий чувствительность организма человека к факторам риска.
Для определения задач, которые необходимо решить при разработке метода оценки индивидуального профессионального риска, был установлен класс решаемой проблемы. С системных позиций любую проблему можно описать формой, определяющей отношения между неким объектом и его состоянием (поведением) в условиях некоторой внешней среды. Класс проблемы и алгоритм ее решения можно
определить, выяснив, что именно в проблеме является неизвестным - объект, его состояние или среда [9].
Применительно к проблеме оценки профессионального риска объектом исследования является человек, осуществляющий профессиональную деятельность в условиях внешней среды (совокупности факторов производственной среды и трудового процесса). Организм человек характеризуется набором свойств, которые определяют его индивидуальную чувствительность к факторам условий труда и которые могут быть оценены с помощью измерительной аппаратуры или диагностических процедур. Внешняя среда также известна, так как в любой момент ее элементы могут быть измерены и оценены по воздействию на человека сопоставлением фактических значений с гигиеническими нормативам (гигиеническая оценка условий труда). Неизвестным остается состояние здоровья организма при различных сочетаниях элементов внешней среды и уровня индивидуальной чувствительности организма к факторам риска.
Проблемы, в которых объект задан и необходимо определить, какое неизвестное состояние он имеет в условиях заданной внешней среды, относятся к проблемам анализа [9]. Решение проблемы анализа предполагает выполнение следующих этапов: составление модели объекта, оценка состояния модели, определение состояния объекта из его модельного представления [9].
Действительно, при решении проблемы оценки профессионального риска моделирование является наиболее эффективным методом исследования, так как экспериментальные исследования длительны по времени и трудоемки в условиях многофакторного воздействия элементов производственной среды и трудового процесса; пассивная регистрация случаев профессиональной заболеваемости в исследуемых условиях труда также требует длительного времени наблюдения и в полной мере не выявляет воздействие вредных факторов вследствие частого отсутствия специфической симптоматики начала заболевания [2, 3, 4].
В соответствии с перечисленными выше этапами решения проблем анализа, основными задачами при разработке метода индивидуальной оценки профессионального риска являются:
-выбор показателя индивидуального профессионального риска, по которому возможно оценивать состояние объекта и модели;
-разработка модели организма человека в условиях неблагоприятного воздействия факторов производственной среды и трудового процесса;
-исследование модели в условиях различной чувствительности к нагрузкам, варьируемым по величине, моменту начала и продолжительности воздействия;
-анализ результатов моделирования и определение оценки индивидуального профессионального риска.
Выбор показателя индивидуального профессионального риска. Из литературных источников [10-12] известно, что в ответ на изменение внешней среды и воздействие различных повреждающих факторов в организме человека возникают компенсаторные и регулятивные реакции, направленные на поддержание физиологических систем организма на свойственном им уровне. В зависимости от природы воздействия, реакции организма могут носить специфический или неспецифический характер, но общим свойством всех процессов в организме человека является то, что они осуществляются за счет энергетических ресурсов организма [13]. Если же по каким-
либо причинам уровень энергетических ресурсов недостаточен, то в полной мере осуществление реакций на воздействие повреждающих факторов становится невозможным. Следовательно, был сделан вывод, что достаточный уровень энергетических ресурсов организма является необходимым условием нормального осуществления реакций и, как следствие, нормального состояния здоровья человека.
Материальными носителями энергии в организме человека являются высокоэнергетические вещества (макроэрги) [1 4]:
-непрерывно синтезируемые молекулы аденозинтрифосфата (АТФ);
-углеводы, жиры, белки, служащие для длительного хранения резерва энергии. Количество АТФ определяет уровень «свободной» энергии организма,
непосредственно обеспечивающей выполнение биологической работы (сокращение мышц, перенос растворенных веществ, пластические процессы и т. д.). Макроэрги второй группы, так как являются источником синтеза АТФ, определяют потенциальные возможности энергопродукции организма, мобилизуемые при значительной интенсификации деятельности человека, в особо неблагоприятных внешних условиях, при недостаточном питании и т. д. [11 ]. Поэтому в дальнейшем, при указании на запасы углеводов, жиров, белков в организме, в статье использовался термин «энергетическое депо» организма.
Возможность синтеза энергии на поддержание жизнедеятельности организма (в том числе на осуществление компенсаторных и регулятивных реакций) будет сохраняться, пока не будут использованы все резервы энергетического депо. Поэтому в данной работе снижение запасов энергетического депо организма было предложено оценивать как рост вероятности нарушения нормального состояния здоровья, то есть как характеристику величины индивидуального профессионального риска. Действительно, в ряде научных работ [10, 13, 15, 16] показано, что чем меньше в биосистеме резерв энергии, тем вероятней проявится в ней внешнее экстремальное воздействие и наоборот, чем выше энергопотенциал живой системы, тем выше ее устойчивость к окружающей среде.
Разработка модели энергетического обмена в организме человека в условиях неблагоприятного воздействия факторов производственной среды и трудового процесса.
Возможную причину снижения уровня энергетического депо позволило установить рассмотрение трудовой деятельности как процесса периодической смены в течение суток фаз работы и отдыха. Закономерным суточным колебаниям, отражающим непрерывное чередование напряжения и ослабления деятельности, подвержены также физиологические функции организма человека, что показано в работах по изучению биологических ритмов [17-19]. Оптимальной временная организация циклических процессов в организме человека будет только в том случае, когда колебание функционального запроса, обусловленное сменой фаз работы и отдыха, синхронизировано с суточным биологическим ритмом физиологических функций организма [1 0], рис. 1а. Так как в большинстве случаев при выборе режима труда и отдыха особенности ритма физиологических функций организма каждого индивидуума не учитываются [20, 21 ], то возможны случаи нарушения принципа синхронизации, что приводит к недостаточному энергетическому обеспечению компенсаторных и регулятивных реакций и ухудшению состояния здоровья, рис. 1б.
содержание:
[стр.Введение] [стр.1] [стр.2] [стр.3]