Гигиенические основы оптимизации физического воспитания в процессе обучения подростков профессии водительского типа (на примере

На правах рукописи

ЕЛИСЕЕВ Дмитрий Юрьевич

ГИГИЕНИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ОПТИМИЗАЦИИ ФИЗИЧЕСКОГО ВОСПИТАНИЯ В ПРОЦЕССЕ ОБУЧЕНИЯ ПОДРОСТКОВ ПРОФЕССИИ ВОДИТЕЛЬСКОГО ТИПА

(на примере специальности помощник машиниста локомотива)

14.00.07 – гигиена

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата медицинских наук

Оренбург – 2009

Работа выполнена в Государственном образовательном учреждении высшего профессионального образования «Саратовский государственный медицинский университет Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию».

Научный руководитель:

кандидат медицинских наук, доцент Клещина Юлия Викторовна

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор Сетко Нина Павловна

доктор медицинских наук, профессор Спирин Владимир Федорович

Ведущая организация:

ФГУН «Федеральный научный центр гигиены им. Ф.Ф.Эрисмана» Роспотребнадзора

Защита диссертации состоится «21» мая_ 2009 г. в ________ часов на заседании диссертационного совета Д 208.066.01 при ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Федерального агентства по здравоохранению и социальному развитию» (460000, г.Оренбург, ул.Советская, 6; факс (3532) 77-24-59. htt:www.orgma.ru.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО «Оренбургская государственная медицинская академия Росздрава»

Автореферат разослан «15» апреля_ 2009г.

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор биологических наук,

профессор Соловых Г.Н.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы. Работники локомотивных бригад являются распространенной профессиональной категорией железнодорожной отрасли, отличающейся своеобразием условий труда в виде отрицательного воздействия на организм факторов производственной среды и трудового процесса (С.Д. Кривуля, 2002; В.А. Капцов с соавт., 2001; 2002; 2007). Многочисленные исследования, выполненные на железнодорожном транспорте, указывают на высокий уровень распространенности среди машинистов и помощников машинистов профессионально-обусловленных заболеваний уже после 5 – 10 лет трудового стажа (Е.В. Михайлов, 2003; Л.В.Солохина, 2004; В.Б.Панкова, 2000; 2004; 2006; 2007; Н.В. Широкова, 2006; А.В. Сорокин, 2006; 2007).

В современных условиях важным представляется обоснование профессионального риска для здоровья работников подвижного состава (В.С. Кутовой, 2001; В.В. Матюхин, 2003; О.А. Измайлова, 2006). Не меньший интерес вызывает прогнозирование изменения здоровья подростков-учащихся, осваивающих специальность помощника машиниста локомотива в процессе производственного обучения. Тем более, юноши, обучающиеся профессии водительского типа на железнодорожном транспорте, подвержены влиянию таких же производственных факторов, что и взрослые рабочие (А.И. Мартыненко, 1989). Преодоление негативных последствий учебно-производственной деятельности у подростков необходимо рассматривать как одно из звеньев общей системы физического воспитания.

В связи с этим практический интерес представляет вопрос целенаправленного развития у подростков важнейших физических качеств, способных, с одной стороны, непосредственно снижать неблагоприятное воздействие условий профессионального обучения на функциональное состояние организма, а с другой стороны – повышать специфическую устойчивость организма в условиях коренной ломки динамического стереотипа (А.Г. Сухарев, 1991; В.К. Бальсевич, 2001; 2002; П.О. Астранд, 2004; L. Bortoli, 1999; T. Baranowski, 2000; M. Henneberg, 2001).

Реализация в этом направлении нового уровня физкультурно-оздоровительного режима в условиях производственного обучения подростков может явиться основополагающим компонентом в сложном комплексе профилактических мероприятий, направленных на сохранение и укрепление состояния здоровья учащихся учреждений железнодорожного профиля.

Цель работы. Гигиеническое обоснование, апробация технологии физического воспитания для подростков, осваивающих профессию помощника машиниста тепловоза, на основе комплексной физиолого-гигиенической оценки влияния условий и режима производственного обучения на содержание и динамику адаптационных процессов учащихся данной категории.

Задачи исследования.

1. Дать гигиеническую оценку условиям и режиму профессионального обучения подростков, осваивающих специальность помощника машиниста тепловоза.
2. Обосновать эффективность применения технологии физического воспитания в процессе профессионального обучения подростков для формирования профессионально-значимых качеств.
3. Изучить динамику показателей состояния здоровья юношей-подростков на разных этапах производственного обучения и в связи с оптимизацией различных компонентов физического воспитания.
4. Оценить риск возникновения отклонений в состоянии здоровья подростков в процессе освоения профессии водительского типа на железнодорожном транспорте.

Научная новизна. Получены новые данные, характеризующие уровни и структуру заболеваемости подростков, получающих профессиональное образование в учреждениях железнодорожного профиля в современных условиях.

Разработана и научно аргументирована технология физического воспитания в качестве средства долговременной адаптации подростков при освоении профессии водительского типа на железнодорожном транспорте. Обоснована целесообразность расширения двигательного режима подростков в процессе производственного обучения с включением средств физического воспитания, направленных на совершенствование отдельных физических качеств с акцентом на выносливость.

Установлены особенности формирования отклонений в состоянии здоровья подростков на разных этапах производственного обучения. Показана негативная динамика показателей здоровья юношей в период производственно-технологической практики на рабочих местах помощников машиниста тепловоза. Впервые осуществлена оценка риска для здоровья подростков, осваивающих специальность помощника машиниста тепловоза; рассчитаны относительный риск (RR) и этиологическая доля (EF) наиболее распространенных среди подростков заболеваний. Определены различия по риску формирования нарушений здоровья в группах подростков с вариативным содержанием физического воспитания.

Практическая значимость работы и внедрение результатов исследования в практику. Разработана и внедрена в процесс профессиональной подготовки учащихся отделения «Техническая эксплуатация подвижного состава железных дорог» инновационная технология физического воспитания. Обоснована принципиальная необходимость направленного развития выносливости, способной синхронизировать психофизиологические функции организма подростков, осваивающих специальность помощника машиниста тепловоза в условиях преобладания статического компонента профессиональной деятельности.

Результаты гигиенических исследований условий и режима производственного обучения, данные о распространенности и риске формирования нарушений здоровья юношей представляют ценность для повышения качества медицинского обслуживания подростков и санитарно-эпидемиологического надзора за деятельностью учреждений железнодорожного профиля. Апробированная технология физического воспитания может быть рекомендована к использованию в других дорожно-технических школах машинистов и помощников машинистов ОАО «РЖД».

Материалы диссертационного исследования внедрены в ГОУ НПО Саратовский техникум железнодорожного транспорта, ГУНПО Саратовская дорожно-техническая школа ПривЖД ОАО «РЖД» (акт внедрения от 20.01.2006г., утв. Главным врачом Приволжского филиала ФГУЗ «ФЦГиЭ по железнодорожному транспорту» С.К. Червяковым), в учебный процесс кафедры гигиены медико-профилактического факультета ГОУ ВПО Саратовского ГМУ Росздрава (акт внедрения от 12.01.2009г.).

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на научно-практических конференциях с международным участием: «Молодежь и наука: итоги и перспективы» (Саратов, 2005; 2006), Всероссийской научной конференции «Здоровье молодежи и будущее России» (Тверь, 2006), научно-практической конференции, посвященной 85-й годовщине образования Гос.сан.-эпид.службы РФ (Саратов, 2007), пленуме Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН РФ (М., 2007).

Публикации. По материалам исследования опубликовано 14 печатных работ, из них 3 – в журналах, рекомендованных ВАК РФ.

Структура и объем диссертации. Диссертационная работа изложена на 158 страницах машинописного текста и состоит из введения, обзора литературы, главы с описанием организации и методов исследования, трех глав собственных исследований, заключения, выводов, списка литературы, включающего 206 литературных источников, в том числе 19 иностранных, и приложения. Работа иллюстрирована 37 таблицами и 7 рисунками.

Связь работы с научными программами. Диссертационное исследование выполнено в соответствии с открытым планом научно-исследовательской работы (номер государственной регистрационной темы 0309.02027).

Положения, выносимые на защиту.

1. Условия и режим производственного обучения юношей в учреждениях железнодорожного профиля обусловливают риск формирования отклонений в состоянии здоровья преимущественно в период производственно-технологической практики.
2. Совершенствование физического воспитания в контексте производственного обучения подростков, осваивающих профессию водительского типа на железнодорожном транспорте, обеспечивает формирование адаптивных функциональных возможностей организма и профессиональной надежности.
3. Определена необходимость включения в содержание физического воспитания подростков, осваивающих специальность помощника машиниста тепловоза, статодинамических упражнений в качестве средств нивелирования последствий формирования гиподинамического режима производственной обстановки.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация работы и методы исследования.

Обследованы 236 юношей-подростков в возрасте 16–18 лет, осваивающих специальность помощника машиниста локомотива (квалификация: помощник машиниста тепловоза, слесарь по ремонту подвижного состава 3 разряда).

Гигиеническая оценка учебно-производственного обучения включала исследование теоретической и производственной подготовки подростков. Производственно-технологическая практика проходила в локомотивных депо Саратовского отделения Приволжской железной дороги: Т 4 – 11 «Саратов», Т 4 – 12 «Сенная», Т 4 – 14 «Анисовка».

С целью адаптации юношей к профессиональной деятельности работников локомотивных бригад, осуществляемой на фоне ограничения двигательной активности или снижения проприоцептивной импульсации, обусловленной автоматизацией трудовых процессов, в учебно-производственный процесс реализована инновационная технология физического воспитания (в соответствии с Приказом МО, МЗ, Госкомспорта и РАО от 16.08.2002г. № 2715/227/166/19 «О совершенствовании процесса физического воспитания в образовательных учреждениях РФ»).

В исследуемую группу вошли 126 учащихся, сочетающих профессиональное обучение с инновационной технологией физического воспитания (экспонированная группа). Группа сравнения состояла из 110 подростков, занимающихся по типовой программе физического воспитания; была идентична по полу, возрасту и условиям производственного обучения.

В содержание технологии физического воспитания были включены комплексы изометрических и изотонических упражнений, направленных на укрепление и равномерное развитие выносливости преимущественно крупных мышечных групп туловища, верхнего плечевого пояса и конечностей, испытывающих наибольшие статические нагрузки в процессе производственного обучения. В качестве средств совершенствования силовой выносливости организма подростков использовались различные режимы мышечной работы: динамический режим с акцентом на преодолевающую работу мышц, динамический режим с акцентом на сочетание уступающего и преодолевающего характеров работы мышц, а также упражнения, выполняющиеся станционным способом.

В исследовании участвовали учащиеся основной и подготовительной медицинских групп.

Эффективность организации физического воспитания оценивалась по результатам клинико-физиологических обследований юношей, проводимых на базе поликлиники №2 ст. Саратов-1 НУЗ «ДКБ» ОАО «РЖД».

Гигиеническая оценка организации и условий теоретического и производственного обучения подростков, осваивающих специальность помощника машиниста локомотива, проводилась в соответствии с СанПиН 2.4.3.1186-03 «Санитарно-эпидемиологические требования к организации учебно-производственного процесса в образовательных учреждениях начального профессионального образования».

Измерение параметров микроклимата в производственных мастерских, цехах локомотивных депо, кабинах тепловозов проводилось в холодный и теплый периоды года в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.4548-96 «Гигиенические требования к микроклимату производственных помещений», МР № 01-10/11-12 «Методика измерений и оценки параметров микроклимата в кабине подвижного состава и путевых машин». Для измерения температуры и скорости движения воздуха использовался термоэлектроанемометр ТА-055 «Алмаз». Измерения относительной влажности воздуха проводились аспирационным психрометром МВ-4-2М. Всего проведено 947 исследований микроклимата.

Уровни естественной и искусственной освещенности определялись пульсметром-люксметром «ТКА-ПКМ» в соответствии с требованиями СанПиН 2.2.1/2.1.1.1278-03 «Гигиенические требования к естественному, искусственному и совмещенному освещению жилых и общественных зданий», ОСТ 32.120-98 «Нормы искусственного освещения объектов железнодорожного транспорта». Проведено 118 исследований.

Измерение уровней звукового давления на рабочих местах проводились измерителем шума и вибрации ВШВ-003 М-2 в соответствии с СН 2.4/2.1.862-96 «Шум на рабочих местах, в помещениях жилых, общественных зданий и на территории жилой застройки», ГОСТ 26918-86 «Шум. Методы измерения шума железнодорожного подвижного состава», «Методических указаний по профилактике неблагоприятного воздействия производственного шума на организм подростков» №2410-81. Проведено 169 измерений.

Измерение оценки параметров общей вибрации на рабочих местах для производственного обучения подростков проводилась в соответствии с нормативными документами СН 2.2.4/2.1.8.566-96 «Производственная вибрация, вибрация в помещениях жилых и общественных зданий», СН 4249-87 «Санитарные нормы вибрации в кабине машиниста подвижного состава железнодорожного транспорта». Проведено 74 измерения.

Изучение химического состава воздуха рабочей зоны проводилось в испытательной лаборатории, аккредитованной в системе Роспотребнадзора, в соответствии с ГН 2.2.5.1313-03 «Предельно допустимые концентрации (ПДК) вредных веществ в воздухе рабочей зоны». Проведено 318 измерений.

Исследование гигиенических параметров проводилось дважды в год (зимний и летний периоды), всего шестикратно за трехлетний пе­риод наблюдения. Обследованы 12 помещений общеобразовательного и производственного циклов, цеха 3 локомотивных депо, кабины тепловозов. Всего за период наблюдения выполнено 1626 измерений и анализов.

Гигиеническая оценка организации учебно-производственного процесса проводилась на основе хронометражных исследований. Показатели эргономики и тяжести труда (подъем и перемещение груза в течение рабочей смены, суммарная масса поднимаемого груза, время выполнения физической работы и др.) оценивались в соответствии с Постановлением Министерства труда и социального развития РФ от 07.04.1999 № 7 «Нормы предельно допустимых нагрузок для лиц моложе 18 лет при подъеме и перемещении тяжестей вручную», Трудовым кодексом РФ от 197-ФЗ от 30.12.2001г. Всего проанализировано 408 хронометражных карт.

Комплексная оценка состояния здоровья учащихся проводилась согласно «Методике комплексной оценки состояния здоровья детей и подростков при массовых врачебных осмотрах» (Приказ МЗ РФ от 30.12.2003г. № 621).

В условиях учебно-производственной деятельности и вариативных технологий физического воспитания подростков исследовались показатели функционального состояния кардиореспираторной, центральной нервной, мышечной систем, физической работоспособности организма.

Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы изучали по показателям ЧСС, САД, ДАД; напряженность функций сердечно-сосудистой системы оценивали по пробе Мартине-Кушелевского. Сердечный выброс (СВ) и систолический объем (СО) крови в покое и после нагрузки рассчитывали по методике Цандера. Общее количество исследований – 1220.

Уровень адаптационных возможностей организма оценивали по значению адаптационного показателя кровообращения, рассчитанного по методике Р.М. Баевского в модификации А.Н. Берсеневой (1995).

Для динамического изучения состояния ЦНС использовался тест-разновидность простой зрительно-моторной реакции – тест РДО. Проведено 612 исследования. Оценка объема динамического внимания проводилась с использованием таблиц Горбова. Проведено 408 исследований.

Функциональное состояние мышечной системы определялось традиционным методом по показателям кистевой и становой динамометрии. Общее количество исследований – 816.

Показатель координации движений определялся прибором АСК Института охраны труда (г.Екатеринбург). Проведено 395 исследований.

Оценка мышечной выносливости к изометрической нагрузке (Т75) проводилась с помощью электродинамометра. Работоспособность в изометрическом режиме (РИР) определяли как произведение максимальной силы руки и мышечной выносливости. Проведено по 408 измерений.

Коэффициент падения статического усилия (d) определяли способности поддержания испытуемым мышечного напряжения руки на уровне максимальной силы в течение 1 минуты (М.И.Виноградов, 1958). Величину снижения напряжения относили к средней абсолютной величине напряжения: d = , где К – величина падения напряжения;a и b – начальный и конечный уровни напряжения. Проведено 408 исследований.

Физическую работоспособность юношей изучали по пробе Руфье. Оценка уровня физической подготовленности юношей проводилась на основании результатов выполнения физических тестов, отражающих динамическую силу и скоростно-силовую выносливость подростков (А.Х. Яруллин с соавт., 2001; А.А. Баранов с соавт., 2004; Л.А. Семенов, 2005).

Оценка уровней личностной и ситуативной тревожности подростков проводилась по тесту Ч.Д. Спилберга. Проанализировано 408 анкет.

На основании анкетного опроса в период производственной практики в цехах локомотивных депо и рабочих местах помощников машиниста тепловоза проводилась количественная оценка жалоб юношей на самочувствие, ранжированных по четырехбалльной шкале (ответы типа: часто; скорее да; редко, скорее нет) с расчетом безразмерного индекса, изменяющегося от – 1 до +1, по формуле: In = [(a – d) + (b – c) / 2] / n, где

а – число респондентов, ответивших на вопрос «часто»; b – «скорее да»; c – «редко»; d – «скорее нет»; n – число лиц, участвовавших в опросе.

Рассматривались индексы жалоб юношей на усталость, головную боль, боль в животе, раздражительность, нарушения сна, усталость глаз, боли в области спины, сухость и першение в горле, сухость и раздражение кожи. Проанализировано 462 анкет.

Для оценки значимости факторов риска для здоровья подростков использовали показатели риска: относительный риск (relative risk – RR) и этиологическая доля (etiological fraction – EF) по методике, разработанной в НИИ медицины труда РАМН (Н.Ф. Измеров, Э.И. Денисов, 2003).

Статистическая обработка данных выполнена с использованием общепринятых методов статистического анализа. Полученные данные обрабатывались с помощью IBM PC, использовали табличный процессор Exсel и статистический пакет «Statisticа 6,0».

Личный вклад автора в организацию и проведение работы составляет 85%, в обобщении и анализе материалов – 100%.

Результаты исследований.

Изучение условий и режима производственного обучения подростков проводилось в классах и учеб­но-производственных мастерских, цехах локомотивных депо, при прохождении производственно-технологической практики на рабочих местах помощников машиниста.

Условия учебно-производственного процесса в классах и производственных мастерских (1-й год обучения) в основном соответствовали требованиям СанПиНа 2.4.3.1186-03 (объем и площади помещений, уровни освещения, шума, концентрации химических веществ), за исключением параметров микроклимата. В теплый и холодный периоды года в учебных помещениях показатели температуры воздуха не соответствовали нормам не менее, чем в 35 – 40% случаев. В период практических занятий и практики в теплый период года показатели температуры воздуха превышали допустимые величины в 45% случаев.

Учебно-производственная деятельность подростков в цехах локомотивных депо (2-ой год обучения) осуществлялась на рабочих местах слесарей по ремонту подвижного состава: цехе моечных установок, фильтромоечной и участке текущего ремонта тепловозов. Плотность практического занятия составляла 86,5%; выполнение основных осмотровых, сборочно-разборочных операций занимало 60,7%, ручные операции, требующие физических усилий – 10,2% сменного времени.

Операции по техническому обслуживанию локомотивов, выполняемые учащимися на основных производственных участках депо, были связаны с перемещением преимущественно вручную грузов массой 3-8 кг на расстояние 20-50 м. Груз перемещался по 5 – 6 раз за день производственных занятий. Не менее 4 раз за смену осуществлялся подъем этих грузов с пола на высоту 0,8 – 1,2 м. Около 30% времени учащиеся находятся в неудобных или вынужденных рабочих позах при выполнении ремонтных операций (осмотр двигателей, тормозного оборудования, промывка фильтров и др.).

При рассмотрении параметров микроклимата в цехах депо зарегистрировано более 50% случаев несоответствия показателей регламентируемым нормам в любой период года. В воздухе рабочих помещений отмечалось превышение допустимых концентраций масляного аэрозоля в 74% случаев, углеводородов нефти в 20% случаев. Уровни искусственной освещенности в зависимости от места проведения осмотровых и ремонтных работ колебался от 14 до 300 лк; КЕО на основных участках депо составил 0,62±0,02% (на 38% ниже нормативных требований). Общий уровень шума на участке ремонта тягового подвижного состава не превышал 76 дБА (ПДУ – 80 дБА).

Штатная производственная практика учащихся 3-го года обучения, предусмотренная квалификационной характеристикой профессии помощника машиниста тепловоза, проходила в зимний и весенне-летний периоды года на локомотивах трех типов (серии 2ТЭ116, 2 ТЭ10М, 2 ТЭ10МК).

Режим обучения подростков во время производственной практики – двухсменный. Структура рабочего дня подростков состояла из сле­дующих этапов: отдых дома; поездка в пункт оборота; отдых в пункте оборота; поездка из пункта оборота в депо; отдых дома. Плотность рабочего дня составляла 79,1% времени смены.

В обязанности учащихся на штатных рабочих местах помощников машиниста тепловоза входили: помощь машинисту в управлении локомотивом, контроль за работой дизель-генераторной установки (электростанция на железнодорожном ходу), ремонт и ликвидация устранимых неисправностей в рейсе, технический осмотр локомотива при его приемке и сдаче.

Хронометражные исследования показали, что труд работников локомотивных бригад характеризуется монотонностью, интеллектуальными, сенсорными, физическими нагрузками.

При осуществлении работ в зависимости от характера движения подвижного состава помощник машиниста находится в позе стоя 20 – 40% рабочего времени, имеет возможность смены рабочего положения. В ходе выполнения своих обязанностей осуществляет наклоны корпуса (вынужденные более 30°) до 100 раз в смену. При осуществлении контроля устройств безопасности, узлов и агрегатов локомотива регистрируется локальная нагрузка на мышцы кисти – до 500 операций за смену. В ходе выполнения обязанностей по ремонту локомотива региональная нагрузка на плечевой пояс составляет 1800 кг за смену, подъем и перемещение груза при чередовании с другой работой – 30 кг в смену. При техническом обслуживании и экипировке локомотива помощники машиниста перемещают грузы до 120 кг на расстояние до 1 м не менее 5 раз за смену.

Не менее 50% обучающих рейсов в период производственной практики совершалось на магистральных тепловозах серии 2ТЭ116, в 10 – 15% и 35% случаев использовались тепловозы серий 2ТЭ10М и 2ТЭ10МК соответственно.

Оценка микроклиматических параметров проводилась на постоянных рабочих местах помощников машиниста – в кабинах локомотивов (80 – 85% бюджета сменного времени) и дизельном отделении (15% времени смены). В холодный период года микроклимат в кабинах тепловозов и дизельном отделении соответствовал допустимым нормам, в теплый – характеризовался как нагревающий (среднесменная величина ТНС-индекса составила 27,1°С). Содержание вредных веществ в воздухе рабочей зоны превышало концентрации NO (II) до 3 ПДК (в кабинах тепловозов серии 2 ТЭ116 в 100% случаев), СО (II) – 1,4 ПДК (табл. 1). Искусственное освещение рабочих мест соответствовало нормам; несоответствие КЕО нормируемой величине зарегистрировано в кабинах тепловоза типа 2 ТЭ1162 (0,45±0,02%) и ТЭ10М (0,48±0,01%). Уровни шума при полных оборотах силовой установки тепловоза серии 2ТЭ116 превышали допустимые уровни на 4 дБ на частотах 500 и 1000 Гц, серий 2ТЭ10М, 2ТЭ10МК – на частотах 63, 250, 500, 1000 Гц. Превышение общего уровня шума в кабинах магистральных тепловозов составляло 1 дБА для серии 2ТЭ10МК, 4 и 5 дБА – для серий 2ТЭ116 и 2ТЭ10М соответственно. Согласно «Методическим указаниям по профилактике неблагоприятного воздействия производственного шума на организм подростков» №2410-81 время их работы в условиях пребывания таких уровней шума на локомотивах обследуемых конструкций не должно превышать 4 часов. Общая вибрация на рабочих местах помощников машиниста по характеру спектра – широкополосная, по временным характеристикам – прерывистая. Изучение общей вибрации по уровню виброскорости позволило установить превышение уровня общей вибрации до 6 дБА. Таким образом, подростки в процессе профессионального обучения подвержены такому же уровню воздействия производственных факторов, что и взрослые работники локомотивных бригад.

Таблица 1

Показатели загрязнения воздуха рабочей зоны в кабинах тепловозов на рабочих местах помощника машиниста, (М±m)

Факторы производственной среды	Тип тепловоза (рабочая зона помощника машиниста)			ПДК, мг/м3
	2 ТЭ116	2 ТЭ10М	2 ТЭ10МК
Окcид азота, NO (II), мг/м3	5,8±0,29	4,9±0,29	5,2±0,41	2
Оксид углерода, СО (II), мг/м3	29,1±1,42	25,1±1,64	22,4±1,55	20
Сернистый ангидрид, SO2 (IV), мг/м3	–	–	–	10
Углеводороды нефти, мг/м3	169,8±4,36	124,6±4,11	147,2±3,25	300

Учитывая особенности профессионального образования в учреждениях железнодорожного профиля, изучалась динамика показателей здоровья юношей, осваивающих профессию водительского типа. Поскольку главной особенностью, отличающей сравниваемые группы подростков друг от друга, являлась вариативная организация двигательного режима, полученные результаты трактовались с позиции причинно-следственной обусловленности формирования отклонений в состоянии здоровья от условий производственного обучения и содержания физического воспитания.

Оценка физического развития юношей показала, что наиболее частым нарушением в группах сравнения является ДМТ. Обращает внимание тот факт, что в группах учащихся 16 лет каждый 4-й подросток имеет ДМТ. Выявлены достоверные тенденции к различию по частоте встречаемости ДМТ в группах 17- и 18-летних учащихся, занимающихся в условиях вариативных технологий физического воспитания (t=1,8 и t=1,6). С увеличением возраста среди юношей наблюдается рост частоты ИМТ. Удельный вес подростков с ИМТ, занимающихся по усовершенствованной технологии физического воспитания, в динамике трех лет наблюдений составил соответственно 5,11%, 5,59% и 5,98%, в группе сравнения – 5,23%, 7,24% и 7,24% соответственно (табл. 2).

Таблица 2

Распространенность дисгармоничного физического развития в разных группах подростков в процессе динамического наблюдения, (М±m), %

Возрастные группы	Показатели	Экспонированная группа (n=126)	Группа сравнения (n=110)
16 лет	Дефицит массы тела	22,81±5,16	22,65±4,92
	Избыток массы тела	5,11±2,42	5,23±2,60
	Низкий рост	1,4±1,12	0,91±0,9
17 лет	Дефицит массы тела	11,41±3,81	20,13±3,09
	Избыток массы тела	5,59±2,27	7,24±3,08
	Низкий рост	0,7±0,69	0,91±0,9
18 лет	Дефицит массы тела	13,05±3,93	21,44±3,48
	Избыток массы тела	5,98±2,27	7,24±3,08
	Низкий рост	–	–

При рассмотрении динамики показателей сердечно-сосудистой системы на 1-м и 2-м годах наблюдений зарегистрирована относительная стабилизация ЧСС в покое у юношей, обучающихся в условиях вариативных технологий физического воспитания. Сравнительная характеристика СО и СВ в покое и после стандартной физической нагрузки показала относительный рост данных показателей с возрастом учащихся экспонированной группы. Обнаруженные различия по индексу Руфье (в 16 лет – 11,8±0,42 усл.ед., в 17 лет – 10,1±0,38, р<0,05) и уровню адаптации (в 16 лет – 1,94±0,02 усл.ед., в 17 лет – 2,03±0,03, р<0,05) также свидетельствуют о значимости тренировочного фактора в процессе адаптации организма к физическим нагрузкам в группе учащихся с расширенным двигательным режимом.

На 3-м году исследования в начальном периоде практики в конце I и II смен у подростков сравниваемых групп наблюдалось достоверное (р<0,05) увеличение ЧСС и САД в покое. Во II смене в группе подростков с типовым двигательным режимом выявлена достоверная тенденция (t=1,7) к различию показателей САД до и после отдыха в пункте оборота. У подростков экспонированной группы определена корреляция ЧСС в покое с индексом Руфье (r=0,54), адаптационным потенциалом организма (r=0,42).

В конце производственной практики к концу I смены у подростков сравниваемых групп по сравнению с началом рабочего дня отмечалось достоверное (р<0,05) увеличение ЧСС и САД в покое, различия между группами носили недостоверный характер (р>0,05). Конец II смены также характеризовался динамикой увеличения САД у учащихся обеих групп сравнения, однако более неблагоприятные тенденции функционирования сердечно-сосудистой системы регистрировались в группе юношей с типовым двигательным режимом (t=1,6), что свидетельствует о существенном накоплении утомления в организме последних под воздействием статических, сенсорных, эмоциональных нагрузок. Межгрупповые различия по увеличению ЧСС у подростков в конце II смены не достоверны (р>0,05).

Изучение динамики нейродинамических показателей показало, что на 1-ом году обучения среди юношей обследуемых групп по тесту РДО преобладают преимущественно стратегии запаздывания, что свидетельствует о преобладании возбудительного процесса в нервных центрах коры головного мозга. К концу дня производственного обучения у юношей экспонированной и сравниваемой групп отмечалось по сравнению с исходным уровнем (начало смены) увеличение времени восприятия объектов – на 11,0% (р<0,05) и 14,8% (р<0,05) и количество реакций запаздывания по тесту РДО – на 29,3% (р<0,05) и 28,7% (р<0,05) соответственно.

В период обучения в цехах депо регистрировалась достоверная тенденция к росту числа лиц с преобладанием процессов торможения. В экспонированной группе число юношей с опережающими реакциями по тесту РДО возросло к концу рабочих смен в 2,6 раза, в группе сравнения – в 2,4 раза по сравнению с аналогичными показателями 1-го года обучения.

В начале практики показатели объема внимания достоверно (р<0,05) отличались от аналогичных показателей у учащихся в конце смен на 2-ом году обучения, что свидетельствует о дискоординации процессов переключения и распределения внимания в связи с уменьшением физического компонента производственной деятельности и увеличением сенсорных и эмоциональных нагрузок. Однако к концу производственной практики уровень суммарного времени реакций запаздывания у учащихся экспонированной группы достоверно укорачивался, а количество точных реакций увеличивалось. Корреляционный анализ позволил установить тесную обратную связь между временем, затрачиваемым подростками на осмотр и подготовку локомотивов к движению, и показателями объема внимания (r= –0,70-0,82).

Полученные в ходе трехлетних наблюдений результаты показали достоверное увеличение у учащихся экспонированной группы мышечной силы правой кисти на 16,4% (р<0,05), у юношей группы сравнения – на 9,1% (р>0,05). Увеличение силы мышц спины у юношей экспонированной группы в возрасте от 16 до 17 лет произошло на 8,6%, в группе сравнения – на 5,8%. Однако к 3-му курсу темп прироста данных показателей у подростков замедлялся, и различия в группах сравнения концу производственно-технологической практики статистически не подтверждались (табл. 3).

Изучение работоспособности подростков в статическом режиме показало в экспонированной группе увеличение мышечной выносливости на 10,6с (36,8%), РИР – в 1,6 раз, время тремора при координационной пробе снизилось на 4,3с (10,0%), изменения носили достоверный характер (р<0,05) по сравнению с исходным уровнем значений (табл. 3). Одновременно с этим результаты выполнения учащимися обязательных физических тестов свидетельствовали, что на завершающем этапе обучения подростки экспонированной группы имели статистически достоверное (р<0,05) преимущество по показателю профессионально-значимого качества – устойчивости к гипоксии, то есть способности противостоять утомлению, что было подтверждено результатами тестов на выносливость (бег 2000 м).

Таблица 3

Динамика показателей функционального состояния мышечной системы юношей-подростков в условиях применения вариативных программ физического воспитания, (М±m)

Показатели	Экспонированная группа				Группа сравнения
	Возраст учащихся, годы обучения
	16 лет	17 лет	18 лет	16 лет		17 лет	18 лет
Количество обследованных (n)	126	121	121	110		110	110
Мышечная сила правой кисти, кг	32,9±1,68	36,4±1,61	38,3±1,54*	33,1±1,74		35,7±1,98	36,1±1,81
Мышечная сила левой кисти, кг	31,3±1,55	33,9±1,95	34,7±1,71	30,9±1,68		33,7±1,92	33,4±1,94
Становая сила, кг	109,2±4,66	118,6±3,07	116,8±3,47	109,6±3,27		115,9±3,62	111,3±3,51
Выносливость к изометрической нагрузке Т75, с	28,8±1,76	35,9±1,64*	39,4±1,68*, **	29,4±1,92		33,5±1,81	32,9±1,95
Коэффициент падения статического усилия, у.е.	0,293±0,01	0,304±0,02	0,287±0,02	0,291±0,02		0,306±0,03	0,309±0,02
РИР, у.е.	952,6±82,6	1311,3±149,9*	1490,1±154,5*, **	964,4±84,8		1195,1±155,7	1187,8±176,6*
Время координации, с	42,9±1,61	42,0±1,56	38,6±1,44*	42,6±1,69		41,5±1,79	40,1±1,74

Примечание: * – различия достоверны по сравнению с исходным уровнем показателей – 1-го года обучения,

** – различия достоверны между сравниваемыми группами подростков (р<0,05 – 0,01).

При анализе состояния тревожности юношей (шкала самооценки по Спилбергу) выявлено, что уровни реактивной и личной тревожности достоверно изменяются в зависимости от этапа профессиональной подготовки подростков. В период практики около 50% учащихся имели высокий уровень реактивной тревожности, высокий уровень личной тревожности – более 70% юношей сравниваемых групп. Не выявлено достоверных различий (р>0,05) по уровням тревожности юношей в группах, различающихся по содержанию технологий физического воспитания.

Анализ распространенности функциональных расстройств и хронических заболеваний по классам болезней среди подростков позволил установить тенденцию к увеличению общей патологической пораженности юношей различных групп сравнения. Патологическая пораженность подростков с расширенным двигательным режимом в динамике возросла на 1103‰ (прирост 36,5%), в группе учащихся с типовым двигательным режимом – на 1250,2‰ (прирост 42,8%).

Анализ числа случаев болезней среди учащихся сравниваемых групп показал, что наибольший уровень заболеваемости имеет место в группе учащихся с типовой программой физического воспитания на 2-ом году обучения: 111,6 случая на 100 учащихся. Преобладающими заболеваниями в группах сравнения в динамике наблюдения являлись острые респираторные заболевания, ост­рый и хронический тонзиллит, хронический гастрит, шейно-грудной остеохондроз, инфекционные заболевания кожи и подкожной клетчатки. В период производственно-технологической практики регистрировалось увеличение случаев вегетососудистой дистонии по гипертоническому типу, что позволяет сделать вывод о вероятных причинах возникновения заболеваний сердечно-сосудистой и нерв­ной систем среди работающих при более значительном стаже профессиональной деятельности.

Приведенные данные подтверждаются результатами анкетного опроса, составленного с учетом жалоб подростков на самочувствие после рабочих смен. Ранжирование ответов по частоте предъявления юношами жалоб на усталость полностью совпадало с ранжированием ответов на частые возникновения жалоб на боли в области спины и усталость глаз, что свидетельствует о доминирующей роли производственных факторов в формировании профессионального риска изменения здоровья. В период практики на рабочих местах помощников машиниста снизилась частота жалоб учащихся на сухость и раздражение кожи в среднем в 2 раза по сравнению с периодом обучения в цехах депо.

Установлена разная степень относительного риска развития нарушений здоровья, обусловленных воздействием производственных факторов, у юношей в динамике обучения.

Относительный риск формирования высокого уровня тревожности у юношей различался в зависимости от периода производственного обучения (табл. 4).

Таблица 4

Показатели относительного риска формирования высокого уровня личной тревожности у подростков в зависимости от возраста

Возраст учащихся	Экспонированная группа			Группа сравнения
	RR	EF	п/с связь	RR	EF	п/с связь
16 лет	1,31	23,7%	малая	1,3	23,1%	малая
17 лет	1,43	30,1%	малая	1,47	31,9%	малая
18 лет	2,03	50,7%	высокая	2,16	53,7%	высокая

Производственное обучение подростков на подвижном составе железнодорожного транспорта во время производственно-технологической практики обуславливало высокий риск развития вегетососудистой дистонии по гипертоническому типу (RR=2,23 – 2,4; EF=55,2 – 58,3%), хронического тонзиллита (RR=2,26 – 2,1; EF=56,0 – 52,4%) и бронхита (RR=2,14 – 2,12; EF=53,4 – 52,8%, хронического гастрита (RR=2,6 – 2,72; EF=61,5 – 63,2%). В то же время, этиологическая доля риска возникновения шейно-грудного остеохондроза к концу производственного обучения более высока в группе юношей с типовым двигательным режимом, чем в экспонированной группе (RR=2,0; EF=50,0% против RR=2,65; EF=62,3%, р<0,05). По-видимому, применение и совершенствование профессионально-прикладной физической подготовки будущих работников локомотивных бригад железнодорожного транспорта обеспечивает сохранение активности компенсаторных приспособительных реакций организма на фоне вынужденного ограничения естественной двигательной активности.

ВЫВОДЫ

1. Профессиональное обучение подростков по специальности помощник машиниста тепловоза характеризуется специфичным комплексом производственных факторов, основными из которых на отдельных этапах подготовки являются: неблагоприятный микроклимат, повышенные уровни шума, вибрации, загрязнение воздуха рабочей зоны химическими веществами, нервно-эмоциональное напряжение, нерациональная рабочая поза.

2. С целью уменьшения неблагоприятного влияния ряда факторов производственной среды на функциональное состояние и резистентность организма подростков, осваивающих профессию водительского типа на железнодорожном транспорте, целесообразно расширение двигательного режима с включением в содержание физического воспитания комплексов изометрических и изотонических упражнений.

3. Отдельные периоды теоретического и производственного обучения неравноценны по степени их влияния на показатели здоровья учащихся. Уровни и удельный вес случаев временной утраты трудоспособности в связи с болезнями органов дыхания, ЛОР-органов, системы кровообращения и опорно-двигательного аппарата свидетельствуют о неблагоприятном влиянии факторов производственной среды на организм подростков в период прохождения практики на штатных рабочих местах помощников машиниста.

4. В период производственно-технологической практики среди подростков увеличивается риск возникновения высокого уровня тревожности (высокая степень обусловленности RR=2,03 – 2,16; EF=50,7 – 53,7%).

5. Совершенствование профессионально-прикладной физической подготовки обеспечивает сохранение функций основных систем организма. Формирование более устойчивого объема динамического внимания учащихся в условиях монотонной производственной обстановки на подвижном составе во многом обусловлено увеличением уровня статической выносливости (на 36,8%) и РИР (в 1,6 раза) на фоне развития адаптационных реакций сердечно-сосудистой системы, свидетельствующих об экономизации функции кровообращения.

6. Наиболее распространенными у подростков, осваивающих профессию водительского типа на железнодорожном транспорте, являются риски развития вегетососудистой дистонии по гипертоническому типу (EF=55,2 – 58,3%), хронического тонзиллита (EF=56,0 – 52,4%) и бронхита (EF=53,4 – 52,8%, хронического гастрита (EF=61,5 – 63,2%). Этиологическая доля риска возникновения шейно-грудного остеохондроза ниже в группе подростков с расширенным (EF=50,0%), чем с типовым двигательным режимом (EF=62,3%, р<0,05).

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В условиях реализации профессионального обучения подростков по специальности помощник машиниста локомотива целесообразно применение профессионально-прикладной физической подготовки для укрепления мышц спины, шеи и плечевого пояса.
2. Расширение содержания физического воспитания с включением комплексированных изометрических и изотонических упражнений позволяет снижать неблагоприятное воздействие факторов производственного процесса на организм подростков в условиях коренной ломки динамического стереотипа.
3. Технология комплексной оценки и мониторинга показателей здоровья и адаптационных возможностей организма позволяет вносить коррективы по оптимизации различных компонентов процесса физического воспитания и объективно учитывать эффективность влияния систематической профессионально-прикладной физической подготовки на организм подростков, осваивающих профессию водительского типа на железнодорожном транспорте.
4. Используя концепцию и принципы донозологической диагностики необходимы оценка и прогнозирование изменения состояния здоровья будущих работников локомотивных бригад на всех этапах производственного обучения. Для снижения риска возникновения профессиональной патологии следует осуществлять консультирование юношей с признаками профессионально-обусловленных заболеваний в центрах профпатологии.
5. В период производственно-технологической практики особого внимания требует не только нормирование факторов производственной среды, но и приведение рабочих мест в соответствие с эргономическими требованиями, особенно в условиях использования локомотивов типа 2ТЭ116.

СПИСОК РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Елисеев Д.Ю. Обоснование содержания физического воспитания для формирования профессионально значимых качеств у учащихся железнодорожных профессий / Д.Ю. Елисеев, Ю.В. Клещина // Молодежь и наука: итоги и перспективы: Матер. III осенней науч.-практ. конф. – Саратов, 2005. – С. 34-35.
2. Елисеев Д.Ю. Условия производственного обучения и труда подростков на железнодорожном транспорте / Д.Ю. Елисеев, Ю.В. Клещина // Молодежь и наука: итоги и перспективы: Матер. межрегион. науч.-практ. конф. с международным участием – Саратов, 2006. – С. 73-74.
3. Клещина Ю.В. Обеспечение оптимизации профессиональной деятельности будущих работников железнодорожного транспорта средствами и формами физического воспитания / Ю.В. Клещина, Д.Ю. Елисеев // Молодежь и наука: итоги и перспективы: Матер. межрегион. науч.-практ. конф. с международным участием – Саратов, 2006. – С. 80.
4. Елисеев Д.Ю. Совершенствование физического воспитания для формирования профессионально значимых качеств у юношей, осваивающих профессию железнодорожников / Д.Ю. Елисеев, Ю.В. Клещина // Гигиеническая безопасность и здоровье городского и сельского населения регионов России: Сб. науч. трудов ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана. – Саратов, 2006. – Вып. 18. – С. 277-279.
5. Клещина Ю.В. Факторы риска ухудшения здоровья у юношей-подростков в процессе профессионального обучения на железнодорожном транспорте / Ю.В. Клещина, Д.Ю. Елисеев // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2006. – № 3 (13). – С. 19-22.
6. Елисеев Д.Ю. Формирование профессиональной направленности учащихся железнодорожных профессий средствами физического воспитания / Д.Ю. Елисеев, Ю.В. Клещина // Здоровье молодежи и будущее России: Матер. Всеросс. науч. конф. – Тверь, 2006. – С. 230-231.
7. Елисеев Д.Ю. Гигиеническая оценка условий обучения и состояние здоровья учащихся ПТУ железнодорожного профиля / Д.Ю. Елисеев // Известия высших учебных заведений. Поволжский регион (медицинские науки). – 2007. – № 2. – С. 86-92.
8. Елисеев Д.Ю. Особенности условий производственного обучения подростков в цехах локомотивного депо / Д.Ю. Елисеев // Матер. X Всеросс. съезда гигиенистов и санитарных врачей. – М., 2007. – С. 534-536.
9. Елисеев Д.Ю. Состояние и перспективы охраны здоровья работников железнодорожного транспорта / Д.Ю. Елисеев // Cб. тезисов науч.-практ. конф., посвященной 85-й годовщине образования Гос.сан.-эпид.службы России – Саратов, 2007. – С. 176-182.
10. Клещина Ю.В. Гигиенические аспекты организации производственной практики учащихся профессиональных училищ железнодорожного профиля / Ю.В. Клещина, Д.Ю. Елисеев // Вестник Санкт-Петербургской государственной медицинской академии им. И.И. Мечникова – 2007. – № 3 (8). – С. 31-34.
11. Елисеев Д.Ю. Влияние физической активности на функциональное состояние органа зрения подростков при освоении профессии помощника машиниста / Д.Ю. Елисеев // Региональные гигиенические проблемы сохранения здоровья: Науч. труды ФНЦГ им. Ф.Ф. Эрисмана. – Липецк, 2007. – Вып. 19. – С. 288-290.
12. Елисеев Ю.Ю. Комплексная модель оценки качества санитарно-эпидемиологического благополучия учреждений для детей и подростков / Ю.Ю. Елисеев, Ю.В. Клещина, Д.Ю. Елисеев и др. // Методологические проблемы изучения и оценки био- и нанотехнологий (нановолны, частицы, структуры, процессы, биообъекты) в экологии человека и гигиене окружающей среды: Матер. пленума Научного совета по экологии человека и гигиене окружающей среды РАМН и МЗиСР РФ. – М., 2007. – С. 108-110.
13. Елисеев Д.Ю. Современные комплексные проблемы в процессе профессионального обучения подростков на железнодорожном транспорте / Д.Ю. Елисеев // Саратовский научно-медицинский журнал. – 2007. – № 3 (17). – С. 53-56.
14. Елисеев Ю.Ю. Гигиеническая оценка организации физического воспитания подростков, осваивающих профессию помощника машиниста / Ю.Ю. Елисеев, Ю.В. Клещина, Д.Ю. Елисеев // Гиг. и сан. – 2008. – № 3. – С. 72-74.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ОАО «РЖД» – Открытое Акционерное Общество «Российские железные дороги»

НУЗ «ДКБ» – Негосударственное учреждение здравоохранения «Дорожная клиническая больница»

ПДК – предельно допустимая концентрация

ПДУ – предельно допустимый уровень

КЕО – коэффициент естественной освещенности

ЧСС – частота сердечных сокращений

САД – систолическое артериальное давление

ДАД– диастолическое артериальное давление

СО – систолический объем крови

СВ – сердечный выброс

ЦНС – центральная нервная система

тест РДО – тест «Реакция на движущийся объект»

РИР – работоспособность в изометрическом режиме

ДМТ – дефицит массы тела

ИМТ – избыток массы тела