Глава 1. Влияние авиационного шума на функциональное состояние организма и работоспособность операторов (обзор литературы)

1. Функциональные состояния организма и работоспособность операторов

Труд летчика, космонавта, других авиационных и космических специалистов становится все более напряженным, сложным и ответственным. Их профессиональная деятельность имеет выраженные черты операторской и характеризуется высокой эмоциональной насыщенностью, ответственностью и когнитивной сложностью на фоне воздействия различных неблагоприятных факторов. Цена ошибочных действий оператора в современных условиях постоянно возрастает. Сложность технических компонентов, неблагоприятные условия профессиональной деятельности, интенсивные нагрузки, неправильная организация режима труда и отдыха приводят к ошибочным и несвоевременным действиям при управлении сложными техническими объектами, снижению профессиональной надежности человека-оператора. В свою очередь это ведет к серьезным последствиям (Лустин С.И.,1996)

Оператор – это человек, управляющий по заданной программе сложной технической системой, в которой управление осуществляется дистанционно, то есть, отсутствует жесткая связь между входящей и выходящей информацией (Котик М.А., Емельянов А.М., 1993). Анализ деятельности операторов позволяет констатировать, что, в отличие от других профессий, их труд заключается в значительно возросшей роли как моторных, так и сенсорно-гностических компонентов деятельности (Сапов И.А., Солодков А.С., 1980; Ломов Б.Ф., 1985; Сапова Н.И., 1992; Пухов В.А., 1992; Пономаренко В.А., 1995; Лустин С.И., 1996; Благинин А.А., 1997; Козлов В.П., 1997; Новиков В.С., Лустин С.И., 1997; Лагошняк А.Р., 1999). По мнению В.А. Пухова (1992) сущность операторской деятельности заключается в приеме, переработке информации, поступающей от технических средств, принятии необходимых решений и выполнении необходимых управляющих действий.

Основные профессионально важные качества операторов авиационного профиля определяются скоростью мыслительных процессов, объемом, распределением и переключением внимания, развитием сенсомоторных навыков, умением работать в условиях дефицита времени, высокого нервно-эмоционального напряжения, циклического характера деятельности (Благинин А.А., 1997).

При этом труд оператора можно представить в виде взаимосвязанных между собой компонентов (Дьяченко М.И., 1971; Благинин А.А., 2006):

- сентенциональный - характеризует определенные потребнос­ти, мотивы деятельности и обеспечивает формирование целей работы

- операциональный - представляет процесс преобразования ин­формации и энергии через орудия деятельности на предмет деятель­ности;

- активационно-регуляторный - обеспечивает специфическую и неспецифическую активацию первых двух компонентов;

- базовый - включает в себя физиологические процессы, обес­печивающие жизнедеятельность организма, регуляцию характера дея­тельности.

В современных условиях в системе «человек-машина» наблюдается устойчивая тенденция повышения информационной нагрузки на оператора, которая сопровождается изменением структуры информационного потока: в нем сокращается доля простой информации, при одновременном резком увеличении психической нагрузки на оператора, вызываемом ростом сложности и ответственности принимаемых решений (Ушаков И.Б., Богомолов А.В., 2004). Работа операторов, прежде всего, базируется на психологи­ческих операциях: поддержании состояния внимания, принятии от­ветственных решений, выполнении мыслительных операций. Это также приводит к увеличению психической нагрузки и снижению работоспособности оператора.

Выявление изменений в орга­низме человека-оператора в процессе профессиональной деятельнос­ти с учетом перечисленных компонентов позволяет получить более адекватную картину его психофизиологического статуса и вплотную подводит к диагностике функционального состояния (Благинин А.А., 2006).

Проблема оценки функционального состояния организма человека – центральная в физиологии труда. Она постоянно находилась в сфере внимания основоположников физиологии и психофизиологии (Сеченов И.М., 1906; Космолинский Ф.П., Деревянко Е.А., 1962; Анохин П.К., 1975; Новиков В.С., Деряпа В.Р., 1992; Новиков В.С., 2001 и др.).

В своих трудах В.И. Медведев (1970, 1982) сформулировал определение понятия функциональное состояние. Под функциональным состоянием оператора он понимал интегральный комплекс наличных характеристик свойств, функций и качеств организма, которые прямо или косвенно обусловливают осуществление заданной профессиональной деятельности.

Особенно важным в данном оп­ределении является акцент на непосредственной связи комплекса показателей человека с динамикой эффективности деятельности, так как функциональное состо­яние человека в процессе совершения деятельности изменяется. Применительно к физиологии труда понятие функционального состояния необходимо, прежде всего, для определения возможности человека, находящегося в том или ином состоянии, выполнять профессиональную деятельность. К наиболее распространенным ФС, формирующимся в процессе операторской деятельности относятся: тревожность, монотония, психоэмоциональный стресс, психическая напряженность, утомление (Благинин А.А., 2006).

Функциональные состояния, развивающиеся у операторов можно подразделить по надежности и цене деятельности на допустимые (когда цена деятельности не превы­шает возможностей организма) и недопустимые (когда цена деятель­ности столь велика, что появляется значительная вероятность па­тологии) (Ломов Б.Ф., 1977; Леонова А.Б., 1984). Надежность деятельности человека - свойство, характеризующее его способ­ность безотказно, качественно, безошибочно выполнять какую-либо деятельность в течение определенного времени при заданных усло­виях и при сохранении в допустимых пределах психофизиологической "цены деятельности" (Ломов Б.Ф., 1985). Цена деятельности – это величина физиологических и психофизиологических затрат, обеспечивающих выполнение работы на заданном уровне.

По системному ответу организма функциональные состояния ­разделяют на два класса (Медведев В.И., Леонова А.Б., 1993): состояния адекватной мобилиза­ции (системный ответ адекватен требованиям деятельности) и сос­тояния динамического рассогласования (ответная системная реакция организма неадекватна задачам и условиям деятельности). Это раз­деление является довольно условным, так как имеется много состояний, соответствующих условиям деятельности, но не соот­ветствующих условиям среды.

По критерию уровня адаптации организма к условиям внешней среды выделяют такие виды функциональных состояний: состояние удовлетворительной адаптации, состояние функционального напряжения, состояние дизадаптации и состояние дезадаптации (Леонова А.Б., Медведев В.И., 1982; Ушаков И.Б., 2004).

В.И. Медведевым и А.Б. Леоновой (1993) предлагается выделять следующие группы функциональных состояний: работоспособности (характеризуют степень реализации потенциальных возможностей вы­полнения деятельности человеком и количество имеющихся функцио­нальных резервов); экстремальные (имеется динамическое рассогла­сование); реактивные; пограничные (предболезни); патологические (требуют систематического лечения). Чрезмерное напряжение физиологических и психических ресурсов человека является потенциальным источником развития различных заболеваний (Леонова А.Б., Медведев В.И., 1981). С этой точки зрения можно выделить нормальные и патологические состояния. Очевидно, что работа с последним классом состояний относится к области медицины. Однако существует обширная группа предпатологических – пограничных состояний, возникновение которых может привести к болезни.

Эта классификация, более конкретна, но ставит перед физиологами ряд вопросов о различиях экстремальных, реактивных и пограничных состояний; о состояниях, требующих коррекции, и другие.

В связи с этим наиболее целесообразным и удобным в повседневной деятельности использовать классификацию с учетом степени напряжения регуляторных механизмов гомеостаза (Баевский Р.М., 1979; Новиков В.С., Деряпа Н.Р., 1992), согласно которой выделяют три группы функциональных состояний: нормальные, под которыми понимаются состояния, обеспечи­вающие успешность выполнения деятельности с необходимым качеством в заданное время и с ценой деятельности в рамках физиологических и психологических резервов организма; пограничные, при которых имеется рассогласование между качеством выполнения деятельности и адекватной физиологической ценой деятельности; патологические (необходимая надежность деятельности не обеспечивается, а ее цена превышает возможности гомеостаза). Такое деление позволяет четко выделить состояния, которые не требуют вмешательства; состояния, требующие коррек­ции или проведения лечебно-оздоровительных мероприятий.

В основе формирования и развития пограничных функциональных состояний лежат нарушения деятельности регуляторных механизмов, которые длительное время могут не отражаться на состоянии здоровья и работоспособности. По мнению Ю.А. Александровского (1993) необходимым условием возникновения декомпенсации всех пограничных состояний являлось психогенное воздействие, поражающее несоответствие между возможностями человека и предъявляемыми к нему требованиями или между ожидаемым результатом того или иного действия и его фактическим воплощением.

Р.М. Баевский (1988) выделял в пограничных функциональных состояниях две зоны: так называемые донозологические состояния – состояния более близкие к норме и преморбидные состояния – более близкие к болезни.

Пограничные ФС достаточно широко распространены в ВВС, ВМФ, РВСН (Савченко С.В., 2006). Среди них преобладают: астено-невротический синдром, кардиалгии, нарушения сна, цереброастения. Среди специалистов управления космическими аппаратами выявлены такие пограничные ФС как: начальные явления нейро-сенсорной тугоухости (80%), нарушения функции зрения (72%), функциональные расстройства вегетативной нервной системы (61%) (Благинин А.А., 1997, 2006). В сравнительном плане представляет интерес структура пограничных функциональных состояний летчиков вертолетов (Войтенко А.М. и др., 1990). Наиболее часто выявлялись функциональные расстройства вегетативной нервной системы (55%), начальные явления нейро-сенсорной тугоухости (44%), нарушения психической адаптации, проявляющиеся невротизацией личности (20%). В отдельную форму ПФС были выделены расстройства сна, обнаруженные у 52% летчиков. Всего ПФС встречались у 91% обследованных летчиков.

Представленные данные свидетельствуют о значительной расп­ространенности пограничных функциональных состояний у лиц операторского профиля деятельности. Пограничные ФС могут продолжаться длительное время, чаще всего переходят в болезнь, поэтому своевременная диагностика и коррекция данных состояний является одним из актуальнейших вопросов военной медицины.

При описании функционального состояния все элементарные функции и процессы можно объединить в следующие группы: физиологические, психологические и поведенческие. На физиологическом уровне, прежде всего, выделяется двигательный и вегетативный компоненты, на психологическом – характеристики основных психических процессов, на поведенческом – количественные и качественные характеристики деятельности.

Существуют два подхода к диагностике ФС специалиста операторского профиля деятельности: моно- и полиметрический. При использовании монометрического подхода к описанию ФС используется описание состояния одной из функциональных систем организма (ЦНС, сердечно-сосудистой, дыхательной). Однако, оценить ФС оператора по отдельным физиологическим показателям представляется невозможным. В этом случае речь идет не об оценке ФС, а об определении степени активности и напряжения функционирования тех или иных систем организма.

Полиметрический подход к диагностике ФС заключается в регистрации комплекса показателей нескольких ведущих функциональных систем организма. На основании полученных данных формируется исходная матрица наблюдаемых в организме изменений при различных состояниях (в том числе и после воздействия интенсивного авиационного шума), которая позволяет производить диагностику функционального состояния, уровня функциональных резервов и профессиональной работоспособности (Сергеев В.А., Фомин В.С., 1975; Ушаков И.Б., 2007).

2. Понятие об авиационном шуме и его действии на организм оператора

Упоминание о вызываемых шумом беспокойстве, повышенной утомляемости, раздражительности, нарушениях сна, болях в области сердца, свидетельствующих об изменениях в центральной нервной и сердечно-сосудистой системах организма, имеются еще в трудах Ф. Парацельса (1567) и Б. Рамаццини (1700).

Шум как физическое явление представляет собой механические колебания упругих частиц среды, возникающие под влиянием возбуждающего фактора, действующими параметрами которого является уровень шума, частота колебаний и время воздействия (Алексеев С.В., 1991).

Звуковые колебания какой-либо среды возникают при нарушении ее стационарного состояния под воздействием возмущающей силы. Частицы среды начинают колебаться относительно положения равновесия, причем скорость этих колебаний значительно меньше скорости распространения звуковых волн, которая зависит от упругих свойств, температуры и плотности среды.

Слуховой орган человека воспринимает в виде слышимого звука колебания частиц упругой среды, имеющие частоту примерно от 16 до 20 000 Гц, но наиболее важный для слухового восприятия интервал от 45 до 10000 Гц (Орловская Э.П., 1970).

Шум классифицируется по спектральным и временным характеристикам (ГОСТ 12.1.003-83).

Шумы по спектрам подразделяются на широкополосные и тональные. Широкополосные характеризуются спектром шириной более одной октавы, тональные имеют в своем составе выраженные дискретные тона с превышением уровня звукового давления над соседними не менее чем на 10 дБ.

По временным характеристикам шумы подразделяются на постоянные и непостоянные, которые, в свою очередь, делятся на колеблющиеся прерывистые и импульсные. Шум относится к постоянному, если уровень звука, характеризующий его, изменяется за восьмичасовой рабочий день не более чем на 5 дБ; для непостоянных шумов характерно изменение уровня звука в течение рабочего дня более чем на 5 дБ.

Колеблющиеся шумы характеризуются уровнем звука, непрерывно изменяющегося во времени на 5 дБ и более, при этом длительность интервалов, в течение которых уровень остается постоянным, составляет 1с и более. Импульсные шумы — это один или несколько звуковых сигналов каждый продолжительностью менее 1 с, воспринимаемый человеком как удары, следующие один за другим, уровни звука при этом отличаются не менее чем на 7 дБ.

Мощные источники акустических колебаний характерны для авиации. Это авиационные двигатели, а также скоростное перемещение больших масс воздуха (аэродинамический шум). Причем тенденция увеличения уровней авиационного шума сохраняется в связи с повышением энерговооруженности летательных аппаратов и невозможностью проведения радикальных мероприятий по снижению его в источнике образования.

Наиболее подвержены шумовому воздействию авиационные специалисты, которые систематически при повседневной профессиональной деятельности в процессе обеспечения полетов или проведения регламентных и ремонтных работ находятся непосредственно у работающей авиационной техники.

Авиационный шум, действующий на летный состав в кабине летательного аппарата во время полета, может быть охарактеризован как интенсивный постоянный широкополосный. Уровень шума зависит от многих факторов, среди которых одно из ведущих мест занимает тип летательного аппарата. Шум в кабине вертолетов имеет среднюю интенсивность около 112-118 дБ, что значительно выше, чем в самолете. Это связано с тем, что силовая установка и передаточные системы, обеспечивающие ротацию несущего винта, находятся в непосредственной близости от рабочего места летчика – над кабиной и даже внутри нее (Кудрявцев Б.Н., 1968). Шум же в кабине военно-транспортного самолета имеет интенсивность 95-105 дБ (Накапкин О.А., 1980).

Проблема воздействия шума на организм человека в течение ряда десятилетий изучалась главным образом с точки зрения поражения слухового анализатора. (Ромм С.З., 1966; Аничкин В.Ф., 1985; Алексеев С.В., 1984; Остапкович В.Е., Брофман А.В., 1982; Sataloff P., 1974; Coles R., 2000; Rabinovwitz R. и соавт., 2006; Krishnamurti S., 2009).

При развитии профессиональной тугоухости в процесс вовлекаются все звенья слухового анализатора. В своих работах В.Ф. Аничин (1985), J. Hawkins (1971) выявили, что при воздействии шума изменения возникали, прежде всего, в волосковых клетках нижних завитков и в наружных волосковых клетках основного завитка улитки. При этом спиральный ганглий и волокна слухового нерва длительное время оставались неизменными. Они подвергались изменениям значительно позже.

Под влиянием шума изменения слуха у рабочих всех шумовых профессий, как в отношении локализации начальных изменений, так и динамики их распространения протекает одинаково.

При восприятии звука имеет место физиологическое явление приспособления чувствительности к различным уровням силы звука – адаптация слуха. При адаптации имеет место снижение слуховой чувствительности на 5-10 дБ, в результате чего меньше звуковой энергии поступает во внутреннее ухо. Во время адаптации происходит настройка центральных отделов слухового анализатора, находящегося в коре головного мозга, и сокращение мышц среднего уха.

Адаптация развивается при действии сильного тона и играет защитную роль против сильных продолжительных звуков. При продолжительном воздействии звуковых раздражителей большой интенсивности наступает слуховое утомление, отличающееся от адаптации значительным ухудшением слуховой чувствительности, длительным и неравномерным ее восстановлением. Слуховое утомление проявляется временным понижением слуха. Такое временное понижение слуха наблюдается после воздействия шума самолета (Орловская Э.П., 1970).

Для начальной стадии профессиональной тугоухости характерно нерезкое снижение слуха на высокие звуковые частоты, главным образом на частоту 4000 Гц или, реже 6000 Гц. Понижение слуха на частоте 4000 Гц, как ранний признак профессиональной тугоухости остается недолго потому, что очень скоро снижение слуховой чувствительности распространяется на частоты 6000, 8000 или 3000 Гц. Изолированное снижение слуха на частоте 4000 Гц связано с наибольшей чувствительностью к воздействию шума участка улитки, который воспринимает эту частоту, а также со стыком завихрений перилимфы в этой зоне (Алексеев С.В., 1991). По данным других авторов (Satish, Kashyap R.C., 2008) ранним признаком развития нейросенсорной тугоухости является повышение порогов слуховой чувствительности на частоте 6000 Гц (57,3%), а не на считающемся классическим западением на частоте 4000 Гц (34,3%).

Ряд авторов первостепенное значение в развитии тугоухости придают перенапряжению под действием шума тормозных процессов в коре и подкорковых слуховых центрах, что, в свою очередь, ведет к истощению и перерождению клеток звуковоспринимающего аппарата (Винник С.А., 1940 и др.). Некоторые подтверждают мнение о том, что слуховая зона коры головного мозга первой реагирует на шумовое воздействие, давая толчок к последующим изменениям в других звеньях слухового анализатора (Шалашов Н.Я., 1971). С.В. Алексеев (1974) показал наличие глубоких биохимических изменений в клетках рецепторного аппарата при действии акустических раздражителей. Он считал, что поражение слуха под действием звуковых раздражителей наступает в связи с перераздражением слухового центра, которое через ЦНС передается на улитку, вызывая в периферическом рецепторе дистрофический процесс.

В работах Е.Ц. Андреевой-Галаниной (1957, 1959), Т.А. Орловой (1965), М.Л. Хаймович (1960, 1984), С.В. Алексеева (1965); Г.А. Суворова (1975, 1986), А.П. Русинова (1973), V. Lehmann (1969), J. Valcic (1975) убедительно доказано, что шум, помимо влияния на орган слуха, действует на различные органы и системы организма, но прежде всего на центральную нервную систему.

С.В. Алексеев и Г.А. Суворов (1965), изучая в экспериментальных условиях действие шума различных параметров на функциональное состояние центральной нервной системы человека, установили, что шум интенсивностью 90 дБ в течение 60 минут вызывал выраженные сдвиги со стороны зрительно-моторной реакции. Г.В. Гершуни, А.А. Князевой и Л.Н. Федоровым в 1965 году было обнаружено, что раздражение слуха интенсивными звуками уровня 80-100 дБ во время гипнотического сна не приводит к значительным изменениям слуховой чувствительности, в то время как при бодрствовании слух ослабляется. Этими исследованиями убедительно показано участие ЦНС в возникновении слухового утомления.

Интенсивный шум (более 100 дБ), особенно если в его спектре преобладают высокочастотные составляющие, вызывает в ЦНС процессы, не свойственные обычному состоянию. В коре головного мозга возникает охранительное торможение, защищающее нервные клетки от истощения, а затем, по мере увеличения времени действия шума, происходит нарушение уравновешенности основных нервных процессов (торможения и возбуждения) в сторону преобладания возбуждения (Алексеев С.В., Суворов Г.А., 1965; Свистунов Н.Т., 1969, и др.). Наряду с этим, возникают более глубокие изменения высшей нервной деятельности: внутреннее торможение ослабевает, снижается подвижность нервных процессов, нарушается работоспособность клеток головного мозга, что проявляется в несоответствии реакции на раздражение по силе. На сильные раздражитель мозговые клетки отвечают слабой реакцией, на слабые – сильной (Орловская Э.П., 1970).

В основе генеза изменений, вызываемых шумом, лежит сложный механизм нервно-рефлекторных и нервно-гуморальных сдвигов, которые могут привести к нарушению основных нервных процессов и развитию стойких изменений в центральной нервной системе. Акустический раздражитель, действуя на организм, играет роль травмирующего нервную систему фактора (Алексеев С.В., 1991); он влияет на процессы возбуждения и торможения с проявлениями на периферии, а также нарушает гармоническую координацию разных функциональных систем целостность организма. Нарушения функций центральной и вегетативной нервной системы, проявляющиеся в виде неврастенического синдрома и вегетативной дисфункции, чаще всего предшествуют развитию тугоухости (Хаймович М.Л., 1960, 1977; Любомудров В.Е. и соавт., 1970; Русинова А.П., 1973; Cartrigt I., Tompson R., 1975; Malchaire I., Muller M., 1979, и др.).

Даже кратковременное шумовое воздействие вызывает изменения биоэлектрической активности мозга, проявляющиеся в агрегации б- ритма и появлении медленных волн (Алексеев С.В., 1991). Несмотря на привыкание к шуму в силу адаптации слухового анализатора и центральной нервной системы в целом, длительное его воздействие может привести к истощению высших отделов центральной нервной системы.

М.Л. Хаймович (1984) установил, что среднее время сенсомоторной реакции у лиц, работающих в условиях шума выше, чем у тех, кто не подвергается воздействию этого фактора, и возрастает с увеличением их профессионального стажа. Удлинение времени условной двигательной реакции у рабочих шумовых профессий с нарастанием профессионального стажа и корреляция этих изменений с клиническими проявлениями шумовой болезни также свидетельствует о неблагоприятном влиянии шумового фактора на состояние высших отделов ЦНС.

Также М.Л. Хаймовичем (1984) было установлено, что средняя величина статической мышечной выносливости, отражающей работоспособность и являющейся критерием функционального состояния коркового отдела двигательного анализатора, у рабочих шумовых профессий достоверно снижается по мере нарастания их профессионального стажа.

Одновременно с нарушениями в высшей нервной деятельности появляются сдвиги в вегетативной нервной системе, что сказывается на регуляции со стороны нервной системы различных функций организма. Некоторые ученые полагают, что значительную роль в возникновении профессиональной тугоухости играют сосудистые расстройства (Третьякова Г.А., 1977, и др.). Поэтому на второе место после изменений в центральной нервной системе следует поставить изменения в сердечно-сосудистой. Считается, что на сердечно-сосудистую систему влияют шумы уровень, которых превышает 80 дБ, а частота 1000 Гц. В своих работах Э.П. Орловская в 1970 году показала, что в результате действия шума в организме человека появляются определенные патологические нарушения, симптомокомплекс которых многими исследователями рассматривается как шумовая болезнь, характеризующаяся следующими симптомами: бледность кожных покровов, раздражительность, жалобы на общую слабость, недомогание, головную боль, бессонницу. Также ей было показано, что шум влияет на работу тем больше, чем больше в ней удельный вес умственного, т.е. нервного компонента. Снижение работоспособности и увеличение количества ошибок при шуме в сравнении с условиями тишины наблюдались в опытах, где наряду с физической силой требовалась координация движений.

Воздействие шума на вегетативную нервную систему проявляется даже при небольших уровнях шума (от 45 дБ) и не зависит от субъективного восприятия шума человеком. Из вегетативных реакций наиболее выраженными является нарушение периферического кровоснабжения за счет сужения капилляров кожного покрова и слизистых оболочек, а также повышение артериального давления (Пинчук Н.В., 2007).

Одной из наиболее распространенных жалоб у лиц, работающих в условиях воздействия интенсивного шума, являются болевые ощущения в области сердца. Значительно реже рабочие жалуются на сердцебиение и одышку. Изменения системы кровообращения отмечаются в виде нейроциркуляторной дистонии, главным образом, гипертонического и кардиального типов.

Транспортный шум, в том числе авиационный, вызывает нарушение частоты сердечных сокращений и играет существенную роль в патогенезе заболеваний сердечно-сосудистой системы. Однако, данные исследователей о влиянии шума на характер и частоту пульса противоречивы. Одни авторы (Русинова А.П.,1973; Jansen G., 1970) наблюдали тахикардию, другие (Аркадьевский А.А., 1960; Cartwright E., Thompson J., 1975) брадикардию. Ряд исследователей (Калачай Д.П., Волох П.Д., 1964; Алексеев С.В., 1982) установили, что одинаково часто может иметь место как ускорение, так и урежение частоты сердечных сокращений. Ими было показано, что у абсолютного большинства рабочих шумовых профессий частота пульса находится в пределах нормы и существенно не изменяется при увеличении профессионального стажа и возраста обследованных, однако при динамическом наблюдении нередко выявляется его лабильность. Есть данные (Алексеев С.В., 1991), что при стаже работы до 5 лет имеют место выраженная лабильность пульса и чрезмерно выраженная реакция на функциональные нагрузки. По мере увеличения стажа более 10 лет реакция сердечно-сосудистой системы на функциональные пробы становится неадекватно сниженной, что может говорить не только об изменении реактивности сердечно-сосудистой системы, но и о фазовом характере выявленных сдвигов, зависящих от длительности работы в условиях шума.

Большой интерес представляют материалы, посвященные изучению влияния авиационного шума на артериальное давление. Мнение ученых по данному вопросу неоднозначно, что, по-видимому, объясняется разнообразием методических приемов его регистрации, различием условий, воздействием сопутствующих факторов среды, и, безусловно, связано с индивидуальной реактивностью организма.

Исследования Вопилкиной Г.И. (1959), Аркадьевского А.А. (1960) свидетельствуют о гипотензивном действии шума. Другие авторы (Андрюкин А.А., 1961; Алексеев С.В., 1982; Шамардин Б.М., 1976; Кныш С.В., 1975; Савенкова Н.Г., 1985) говорят о гипертензивном его воздействии. Следует, однако, отметить, что во многих работах не учитываются известные внутренние факторы риска артериальной гипертензии и их взаимосвязь с шумом.

В работах Басамыгиной Л.Я. (1966), Свистуновой Н.Т. (1969) выяснено, что гипотензивные состояния чаще обнаруживаются у молодых рабочих с малым стажем работы в условиях влияния шума, а у лиц с большим стажем преобладают гипертензивные состояния.

M. Rosenlund (2001) обнаружил связь между повышением артериального давления и воздействием непрерывного авиационного шума уровнем от 55 до 72 дБ (А) в течение 24 часов.

В своих исследованиях C. Erikson (2007) установил, что воздействие авиационного шума уровня более 50 дБ было связано с увеличением риска развития гипертонии на 20%. Особое значение ночного воздействия авиационного шума на развитие гипертонии демонстрирует исследование HYENA (Järup L., 2008), в котором показано, что увеличение уровня непрерывного авиационного шума на 10 дБ в ночное время приводит к увеличению вероятности возникновения гипертонии на 14%.

Шведское исследование (Őhrstrőm E., 2005) также подтверждает тесную связь между уровнем авиационного шума и частотой развития гипертонической болезни.

Исследования немецких ученых (Aydin Y., 2007) показали, что связь между изменяющимся уровнем авиационного шума и артериальным давлением обычно находится в физиологическом диапазоне.

Известно, что интенсивный шум неблагоприятно влияет и на психическое со­стояние, вызывая чувство беспокойства и раздра­жения, является причиной увеличения заболевае­мости и развития профессиональных заболеваний, способствует снижению производительности тру­да, увеличивает количество несчастных случаев на работе (Куклыбаев Г.А., 2003). Шум как отрицательный эмоциональный стрессовый фактор затрудняет процесс адаптации человека к социальной, профессиональной среде и к среде обитания в целом (Пинчук Н.В., 2007). Механизм его действия на организм представляется следующим образом: возбуждение корковых отделов ЦНС через раздражение заинтересованных зон гипоталамуса ведет к активации адренергических структур ретикулярной формации среднего мозга, сопровождающейся усилением биосинтеза катехоламинов. Повышенный выброс адреналина и норадреналина, увеличение предшественников последнего – ДОФА и дофамина в миокарде – вызывает, наряду с действием на сосудодвигательный центр, усиление прессорных механизмов, которые однако, на первом этапе и при интермиттирующем действии шума компенсируются мощными депрессорными системами (передний отдел гипоталамуса, синокаротидная зона, барорецепторы сосудов, гуморальные депрессорные факторы и т.д.). Длительное действие шума вызывает образование застойных очагов возбуждения, которое распространяется в нисходящем направлении через вегетативную нервную систему и гипофизарно-надпочечниковый аппарат, гиперфункция которого формируется в качестве компенсаторной реакции. Гормоны надпочечников вызывают вторичную активацию нисходящих симпатических влияний на сердце. В результате депрессорные формы артериальной гипертензии постепенно переходят в разряд стойких нарушений сердечной деятельности.

В области психики четкое соответствие между шумом и реакцией организма отсутствует. Установлено, что выраженные психические реакции появляются, начиная с уровней звука от 30 дБ. Воздействие на психику возрастает с увеличением частоты и уровня шума, а также с уменьшением ширины полосы частот шума. При этом решающую роль в психической оценке неприятности шума играет личное отношение человека к этому шуму (Пинчук Н.В., 2007).

Шум оказывает раздражающее действие на человека, изменяет его поведение, мешает разборчивости речи, способствует понижению производительности труда и росту травматизма (Андреева-Галанина Е.Ц., 1972; Вартанян И.А., 1981). Человек, подвергающийся действию интенсивного шума, затрачивает в среднем на 10-20 % больше физических и нервно-психических усилий, чтобы сохранить производительность, достигнутую при уровне шума ниже 70 дБ (Юдин Е.Я., 1985; Пинчук Н.В., 2007).

На результативность мыслительных процессов шум оказывает более сильной воздействие в том случае, когда решаются сложные когнитивные задачи. В то же время на выполнение простых однообразных задач шум воздействия не оказывает, в некоторых случаях даже помогает. Следовательно, поиск задач, на которые влияет шум, нужно вести там, где задействованы значительные когнитивные ресурсы (Hygge S., 2003).

Постоянно нарастающий уровень воздушного движения делает медицинскую оценку воздействия авиационного шума, с особым акцентом на раздражительность и функциональные расстройства, все более значимой для обеспечения безопасности полетов (Kaltenbach M., 2008). Важными и актуальными вопро­сами физиологии труда являются выяснение при­чин развития психических расстройств, особенно­стей функционирования адаптационных механиз­мов в обеспечении умственной работоспособности и толерантности организма к повышенным эмо­циональным нагрузкам, вызванных воздействием шумового фактора, и разработка профилактики не­благоприятных его воздействий на состояние здо­ровья работающих (Куклыбаев Г.А., 2003).

3. Влияние индивидуальных психофизиологических особенностей на изменение функционального состояния и работоспособности в условиях шумового воздействия

Возникновение и быстрота развития изменений функционального состояния организма и работоспособности зависят от ряда причин: характера и уровня шума, частотного его состава, продолжительности воздействия, а также от индивидуальной чувствительности организма (Измеров Н.Ф., 2002).

Ряд исследователей (Кирикова Г.А., 1985; Кадыскина Е.Н., 1984, 1988 и др.) отмечали, что у рабочих, подвергающихся влиянию интенсивного шума, ранними нарушениями состояния высшей нервной деятельности являются снижение концентрации и устойчивости внимания, нарушение конструктивного мышления. Нарушения высшей нервной деятельности наступают раньше, чем изменения слухового анализатора. Авторами определены личностные характеристики рабочих, повышающие риск развития нервно-психических нарушений: наиболее чувствительны к действию шума лица с высоким уровнем тревожности, эмоциональной нестабильностью, относящиеся к группе интровертов.

M. Hashmi и B. Zaman (1982) установили, что раздражающее воздействие шума зависит не только от его физических характеристик, но и от особенностей психики воспринимающего индивида. По их мнению, лица с экстравертной психикой более выносливы к шуму, чем интроверты. У некоторых лиц, страдающих неврозами, чувствительность к шуму значительно повышена.

Шум вызывает сенсорную и информативную перегрузки и является типичным стрессогенным фактором.

В своих исследованиях М.И. Фраймович (1990) доказал, что шум выходит на второе место по значимости среди стресс-факторов эмоциональной нагрузки и социального напряжения. Стрессорное действие шума таково, что организм практически не способен полностью адаптироваться к нему и находится в определенной степени постоянного нервного и физического напряжения.

Деятельность человека в современных условиях сопровождается значительным снижением доли физических нагрузок и увеличением психических и умственных. Эмоциональный стресс возникает при длительных, непрерывно повторяющихся отрицательных эмоциональных состояниях субъектов, ключевым моментом в которых является отношение к окружающей действительности. Таким образом, стресс понимается как напряжение или перенапряжение метаболической адаптации головного мозга, ведущее к защите или повреждению организма, на разных уровнях его организации, посредством единых нейрогуморальных и внутриклеточных механизмов регуляции (Апчел В.Я., 1999).

Проблемой зависимости успешности деятельности в экстремальных ситуациях от выраженности у субъекта силы нервной системы занимался Е.П. Ильин (1999). Он отмечает, что при небольшой и средней степени психоэмоционального напряжения эффективность деятельности возрастает у всех людей, независимо от того какие типологические особенности проявления свойств нервной системы им присущи. Но при большом напряжении раньше ухудшается эффективность деятельности у лиц со слабой нервной системой. Представители с высокой выраженностью силы нервных процессов проявляют большую устойчивость к значительному психоэмоциональному напряжению.

В экспериментальных видах деятельности с повышенным риском и часто неожиданно возникающими проблемными ситуациями наибольшую профессиональную пригодность имели лица с сильной нервной системой (Реан А.А., 2008). Той же позиции придерживались В.К. Сафонов и Г.Б. Суворов (1982), которые установили, что число сбоев в деятельности и количество предаварийных ошибок у авиадиспетчеров уменьшается с увеличением силы процесса возбуждения.

Исследования Б.А. Вяткина (1972,1981), А.А. Коротаева (1986), А.В. Халика (1972) подтверждали, что лица со слабой нервной системой значительно более подвержены любым видам стресса по сравнению с представителями с сильной нервной системой.

Анализируя инертность–подвижность нервных процессов, М.Н. Борисова (1963) доказала, что субъекты с подвижностью нервной системы отличаются высокой работоспособностью в напряженных условиях. Лица с инертностью характеризуются пониженной активностью, срывами в деятельности, что является индикатором низкой стрессоустойчивости.

В работе И.М. Палей (1960) показано, что нарушение уравновешенности нервных процессов сопровождается понижением резистентности к стрессу. В то же время в работе И.П. Бондарева (1983) обнаружено, что преобладание возбуждения над торможением помогает адекватно реагировать на аварийные ситуации.

Так же большинство как отечественных (А.А. Баранов, 1995; Б.А. Вяткин, 1983; Л.К. Митина,1992), так и зарубежных исследователей (K. Spence, 1960; E.S. Paykel, 1974) отмечали прямую однонаправленную зависимость степени выраженности тревожности и меры подверженности стрессу, в том числе и шумовому.

И.М. Фейнгерберг (1972) установил, что у людей с высокой тревожностью выполнение деятельности в стрессогенных условиях вызывало значительное нервно-психическое напряжение, которое было обусловлено их чрезмерной требовательностью к себе. Вследствие этого происходит изменение мотива деятельности, при котором вместо активного поиска способа решения задачи происходит акцентуация внимания на качестве успешности своей деятельности, завышая значимость совершенных ошибок и ответственность за них.

Исследование И.Н. Ярушиной (1993) показало, что между уровнем тревожности и уровнем надежности принятия решения существует отрицательная зависимость, то есть тревожность является субъективным фактором, негативно влияющим на надежность деятельности.

Л.К. Коробкова (1989) выявила связь между адаптационными возможностями организма и основными свойствами личности по параметрам «экстраверсия – интроверсия» и «нейротизм – эмоциональная устойчивость», играющими определенную роль в развитии утомления у человека – оператора в условиях реальной трудовой деятельности. Индивидуумы с высоким уровнем тревожности более чувствительны к психоэмоциональному напряжению и с трудом выходят из эмоционально насыщенных ситуаций. Формированию нервного перенапряжения могут способствовать мотивационные конфликты и конфликты интимно-личностного характера, усиление значения субъективного фактора в оценке тех или иных жизненных ситуаций, непонимание между близкими людьми, неуверенность в себе, агрессивность, нейротизм, хроническая тревожность и внутреннее напряжение (Измеров Н.Ф., 2002; Кулешова М.В., Панков В.А., 2007).

Из факторов риска развития перенапряжения наиболее значима личностная тревожность. В состоянии повышенной тревожности происходит сильная активация психоэмоциональной сферы. Высокий уровень тревожности значительно влияет на психофизиологическую адаптацию.

Следует учитывать, что каждый организм обладает своими уровнями резервных возможностей, которые определяют индивидуальные различия в ответной реакции на одни и те же раздражители (Селье Г., 1960; Кулешова М.В., Панков В.А., 2007).

Проблема индивидуальной чувствительности организма к воздействию вредных производственных факторов, в том числе шума, приобретает особенно важное значение для решения вопросов профотбора как одного из эффективных мер профилактики профзаболеваний (Шевцова В.М., 2001). А изучение физиологических резервов организма, роли индивидуальных психофизиологических особенностей человека с целью оценки возможностей адаптации организма к операторской деятельности в экстремальных условиях, в том числе при действии интенсивного авиационного шума, разработка критериев профессионального отбора являются актуальными проблемами современной физиологии труда (Коробкова Л К., 1989).

На сегодняшний день вопрос зависимости изменения в условиях авиационного шума функционального состояния организма и работоспособности оператора от индивидуальных психофизиологических особенностей остается мало изученным, что и определило тему данного исследования.