medlitГигиена и санитарияHygiene and Sanitation0016-99002412-0650Federal Scientific Center of Hygiene named after F.F. Erisman10.47470/0016-9900-2023-102-9-921-927zdjzzgmedlit-3423Research ArticleМЕДИЦИНА ТРУДАOCCUPATIONAL HEALTHФизиологические сдвиги в организме при работе в нагревающей среде в шунтирующих экранирующих средствах индивидуальной защитыPhysiological deviations in the body when working in a heating environment in shunt shielding personal protective equipmenthttps://orcid.org/0000-0002-8233-4017БурмистроваОльга В.BurmistrovaOlga V.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6903-4327ПеровСергей Ю.PerovSergey Yu.noemail@neicon.ruhttps://orcid.org/0000-0001-7832-6308СажинаМария ВладимировнаSazhinaMaria V.

Мл. науч. сотр. лаб. средств индивидуальной защиты и промышленных экзоскелетов ФГБНУ «НИИ МТ», 105275, Москва.

e-mail: ppe-lab@irioh.ru

MD, junior researcher of the laboratory of personal protective equipment and industrial exoskeleton, Izmerov Research Institute of Occupational Health, Moscow, 105275, Russian Federation.

e-mail: ppe-lab@irioh.ru

ppe-lab@irioh.ruФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова»РоссияIzmerov Research Institute of Occupational HealthRussian Federation2023281020231029921927Copyright © Бурмистрова О.В., Перов С.Ю., Сажина М.В., 20232023Бурмистрова О.В., Перов С.Ю., Сажина М.В.Burmistrova O.V., Perov S.Y., Sazhina M.V.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://www.rjhas.ru/jour/article/view/3423Введение

Введение. В статье представлены результаты исследования функционального состояния организма человека, использующего комплект экранирующей спецодежды при моделировании профессиональной деятельности электротехнического персонала в условиях нагревающей среды.

Материалы и методы

Материалы и методы. Исследования проводились в микроклиматической камере ФГБНУ «НИИ МТ» при температуре воздуха 35,5 ± 0,5 °С и ТНС-индексе 30 ± 0,8 °С. Исследования функционального состояния организма человека проводились с участием 12 добровольцев, использовавших комплект шунтирующих экранирующих средств индивидуальной защиты и контрольный комплект одежды. Регистрировались значения температуры тела, температуры и влажности кожи, температуры и влажности пододёжного пространства, оценивались общие теплоощущения и локальные влагоощущения. В процессе исследований проводилась регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС) и уровня энерготрат методом непрямой калориметрии. Проводился расчёт значений средневзвешенной температуры кожи человека, средней температуры тела, прироста ЧСС, изменения теплосодержания, а также показателей влагообмена.

Результаты

Результаты. Результаты оценки физиологической стоимости свидетельствуют о том, что в заданных условиях применение экранирующего комплекта по сравнению с контрольным комплектом приводило к большему приросту глубокой температуры тела (на 47,7%), большим значениям средней температуры тела (на 1,3%), теплонакопления (на 24,2%), ЧСС (на 24,7%), уровня энерготрат (на 20,7%), влагопотерь (на 55,6%).

Ограничения исследования

Ограничения исследования. Исследование имело ограничения в виде объёма выборки добровольцев.

Заключение

Заключение. Полученные данные свидетельствуют о значительном ухудшении функционального состояния организма человека и критическом риске перегревания при использовании экранирующих Средств индивидуальной защиты (СИЗ). Использование экранирующего комплекта увеличивает физиологическую и энергетическую стоимость работы, выражающейся в увеличении уровня энерготрат, потребления кислорода и в повышении категории работ с IIa до IIб.

Соблюдение этических стандартов. Исследование одобрено локальным этическим комитетом ФГБНУ «Научно-исследовательский институт медицины труда им. акад. Н.Ф. Измерова», протокол № 2 от 23.03.2022 г. Все 12 добровольцев подписали информированное согласие об участии в исследовании.

Участие авторов

Участие авторов:Бурмистрова О.В. — концепция и дизайн исследования, сбор материала и обработка данных, написание текста;Перов С.Ю. — концепция, дизайн и организация исследования;Сажина М.В. — сбор материала и обработка данных, написание текста.Все соавторы — утверждение окончательного варианта статьи, ответственность за целостность всех частей статьи.

Конфликт интересов

Конфликт интересов. Авторы декларируют отсутствие явных и потенциальных конфликтов интересов в связи с публикацией данной статьи.

Финансирование

Финансирование. Исследование не имело финансовой поддержки.

Поступила

Поступила: 30.06.2023 / Принята к печати: 26.09.2023 / Опубликована: 30.10.2023

Introduction

Introduction. The article presents results of the study of the human body functional state when using a set of shielding personal protective equipment during modelling of electrical staff occupational activity in a hot environment.

Materials and methods

Materials and methods. The studies were carried out in the climatic chamber with an air temperature 35.5 ± 0.5 °C and a WGBT index of 30.0 ± 0.8 °C. Studies of the human body functional state were conducted with the participation of twelve volunteers who used a set of shunting shielding personal protective equipment and a control clothing set. The values of body temperature, skin both temperature and humidity, clothing temperature and humidity under dressing were recorded. General heat and local moisture perceptions were evaluated. During the research, the heart rate and metabolic rate were recorded by indirect calorimetry. The values of the average skin & body temperature, heart rate increase, changes in heat storage rate, as well as moisture exchange indicators were calculated.

Results

Results. The results of the physiological cost assessment indicate that the use of a shielding personal protective equipment set compared to the control set led to a greater increase in core temperature (by 47.7%), higher values of average body temperature (by 1.3%), heat storage rate (by 24.2%), heart rate (by 24.7%), the metabolic rate (by 20.7%), moisture loss (by 55.6%).

Limitations

Limitations. The study had limitations due to sample size of the included volunteers.

Conclusion

Conclusion. The data obtained indicate a significant change in the human body functional state and a critical risk of overheating when using shielding personal protective equipment. The use of a shielding clothing increases the physiological and energy cost of work, which is expressed in a gain in the metabolic rate level, oxygen consumption, and a work category elevation from IIa to IIb.

Compliance with ethical standards. The Local ethics committee of the FSBSI «Izmerov Research Institute of Occupational Health» approved this study carried out under the WMA Declaration of Helsinki (record No. 2 from 22.03.2022). All 12 volunteers signed an informed consent form to participate in the study.

Contribution

Contribution:Burmistrova O.V. — the concept and design of the study, collection and processing of material, writing a text;Perov S.Yu. — the concept, organization and design of the study;Sazhina M.V. — collection and processing of material, writing a text.All authors are responsible for the integrity of all parts of the manuscript and approval of the manuscript final version.

Conflict of interest

Conflict of interest. The authors declare no conflict of interest.

Acknowledgement

Acknowledgement. The study had no sponsorship.

Received

Received: June 30, 2023 / Accepted: September 26, 2023 / Published: October 15, 2023

тепловое состояниеэкранирующие средства индивидуальной защитыфизиологическая стоимостьthermal statepersonal protective equipmentphysiological costReferencesПеров С.Ю., Сажина М.В., Коньшина Т.А. Влияние термической нагрузки среды на электротехнический персонал, использующий экранирующие средства индивидуальной защиты на открытых территориях в тёплый период года. Медицина труда и промышленная экология. 2023; 63(2): 109–15. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-2-109-115 https://elibrary.ru/danfbePerov S.Yu., Sazhina M.V., Kon’shina T.A. The influence of the thermal load of the environment on electrical personnel using shielding personal protective equipment in open areas during the warm season. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2023; 63(2): 109–15. https://doi.org/10.31089/1026-9428-2023-63-2-109-115 https://elibrary.ru/danfbe (in Russian)Гусарова М.В., Коньшина Т.А. Оценка функционального состояния организма человека при работах в экранирующих комплектах на воздушных линиях электропередачи сверхвысокого напряжения в теплое время года. В кн.: Материалы 4-го международного молодёжного форума «Профессия и здоровье». Светлогорск; 2022: 63–7. https://doi.org/10.31089/978-5-6042929-6-9-2022-1-63-67 https://elibrary.ru/gqkmkmGusarova M.V., Kon’shina T.A. Assessment of human body functional state under work in screening personal protective suit near extremely high voltage overhead transmission lines in warm season. In: Proceedings of IV International Youth Forum «Occupation and Health» [Materialy 4-go mezhdunarodnogo molodezhnogo foruma «Professiya i zdorov’’e»]. Svetlogorsk; 2022: 63–7. https://doi.org/10.31089/978-5-6042929-6-9-2022-1-63-67 https://elibrary.ru/gqkmkm (in Russian)Измеров Н.Ф., Афанасьева Р.Ф., Прокопенко Л.В., Бессонова Н.А., Бурмистрова О.В., Лосик Т.К. и др. Научно-методические основы совершенствования гигиенической оценки нагревающего микроклимата на рабочих местах с учетом использования различного вида спецодежды. В кн.: Сборник трудов института «Актуальные проблемы медицины труда». М.; 2012: 47–88. https://elibrary.ru/rxqanfIzmerov N.F., Afanas’eva R.F., Prokopenko L.V., Bessonova N.A., Burmistrova O.V., Losik T.K., et al. Scientific and methodological bases of improvement of hygienic assessment of heating microclimate at workplaces taking into account the use of various types of overalls. In: Proceedings of the Institute «Actual Problems of Occupational Medicine» [Sbornik trudov instituta «Aktual’nye problemy meditsiny truda»]. Moscow; 2012: 47–88. https://elibrary.ru/rxqanf (in Russian)Бурмистрова О.В., Перов С.Ю., Коньшина Т.А. Оценка средств индивидуальной защиты типа ЭП-4(0) по показателям теплового состояния человека. Гигиена и санитария. 2021; 100(3): 229–33. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-3-229-233 https://elibrary.ru/rmjjapBurmistrova O.V., Perov S.Yu., Kon’shina T.A. Comparative physiological and hygienic assessment of the personal protective equipment EP-4(0) in the various assembly according to human thermal state indices. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2021; 100(3): 229–33. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2021-100-3-229-233 https://elibrary.ru/rmjjap (in Russian)Афанасьева Р.Ф., Антонов А.Г., Лосик Т.К., Бессонова Н.А. Влияние средств индивидуальной защиты на тепловое состояние работающих в нагревающем микроклимате и его оценку. Медицина труда и промышленная экология. 2000; (2): 1–8.Afanas’eva R.F., Antonov A.G., Losik T.K., Bessonova N.A. The influence of personal protective equipment on the thermal condition of workers in a heating microclimate and its assessment. Meditsina truda i promyshlennaya ekologiya. 2000; (2): 1–8. (in Russian)Morabito M., Messeri A., Crisci A., Bao J., Ma R., Orlandini S., et al. Heat-related productivity loss: benefits derived by working in the shade or work-time shifting. Int. J. Product. Perform. Manag. 2021; 70(3): 507–25. https://doi.org/10.1108/IJPPM-10-2019-0500Morabito M., Messeri A., Crisci A., Bao J., Ma R., Orlandini S., et al. Heat-related productivity loss: benefits derived by working in the shade or work-time shifting. Int. J. Product. Perform. Manag. 2021; 70(3): 507–25. https://doi.org/10.1108/IJPPM-10-2019-0500Харитонов В.И. Тепловое состояние организма работающих при воздействии экстремальных уровней инфракрасного излучения и профилактика перегревания. Гигиена и санитария. 2023; 102(3): 241–6. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-3-241-246 https://elibrary.ru/nhxbraKharitonov V.I. Thermal state of the body of workers exposed to extreme levelsof infrared radiation and prevention overheating. Gigiena i Sanitaria (Hygiene and Sanitation, Russian journal). 2023; 102(3): 241–6. https://doi.org/10.47470/0016-9900-2023-102-3-241-246 https://elibrary.ru/nhxbra (in Russian)Ведясова О.А. Руководство по физиологии труда: учебное пособие. Самара; 2008.Vedyasova O.A. Manual on Labor Physiology: Textbook [Rukovodstvo po fiziologii truda: uchebnoe posobie]. Samara; 2008. (in Russian)Бухтияров И.В., Юшкова О.И., Ходжиев М., Капустина А.В., Форверц А.Ю. Физиологические критерии в совершенствовании классификации напряженности труда для задач оценки профессионального риска. Анализ риска здоровью. 2021; (1): 90–9. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.1.09 https://elibrary.ru/qrhkveBukhtiyarov I.V., Yushkova O.I., Khodzhiev M., Kapustina A.V., Forverts A.Yu. Physiological criteria for improving labor intensity classification used in occupational risks assessment. Analiz riska zdorov’yu. 2021; (1): 90–9. https://doi.org/10.21668/health.risk/2021.1.09.engМатюхин В.В., Маткевич Е.И., Пухов В.А., Иванов И.В., Чепур С.В. Оценка функционального состояния организма военных специалистов. Научно-практическое руководство. СПб.: СпецЛит; 2016.Matyukhin V.V., Matkevich E.I., Pukhov V.A., Ivanov I.V., Chepur S.V. Assessment of the Functional State of the Organism of Military Specialists. Scientific and Practical Guide [Otsenka funktsional’nogo sostoyaniya organizma voennykh spetsialistov. Nauchno-prakticheskoe rukovodstvo]. St. Petersburg: SpetsLit; 2016. (in Russian)Афанасьева Р.Ф., Константинов Е.И., Бессонова Н.А. Тепловой стресс. Физиолого-гигиенические аспекты профилактики: монография. М.: Книжник; 2012.Afanas’eva R.F., Konstantinov E.I., Bessonova N.A. Heat Stress. Physiological and Hygienic Aspects of Prevention: Monograph [Teplovoy stress. Fiziologo-gigienicheskie aspekty profilaktiki: monografiya]. Moscow: Knizhnik; 2012. (in Russian)Римская Л.М. Прогнозирование температурного режима организма при физиолого-гигиенической оценке спецодежды. В кн.: Медико-технические проблемы индивидуальной защиты человека. Выпуск 21. М.; 1980: 34–40.Rimskaya L.M. Forecasting the temperature regime of the body during the physiological and hygienic assessment of workwear. In: Medical and Technical Problems of Individual Human Protection. Issue 2 [Mediko-tekhnicheskie problemy individual’noy zashchity cheloveka. Vypusk 21]. Moscow; 1980: 34–40. (in Russian)BS 7963. Ergonomics of the thermal environment – Guide to the assessment of heat strain for workers wearing personal protective equipment. BSI; 2000.BS 7963. Ergonomics of the thermal environment – Guide to the assessment of heat strain for workers wearing personal protective equipment. BSI; 2000.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.