CC BY
74
ОРИГИНАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ
© Харитонов В.И., 2017 DOI:10.23888/PAVLOVJ20174575-585
ОЦЕНКА ПРОФЕССИОНАЛЬНОГО РИСКА ЗДОРОВЬЮ ПРИ МНОГОФАКТОРНОМ ИНТЕНСИВНОМ ВОЗДЕЙСТВИИ
В. И. Харитонов
Рязанский государственный медицинский университет им. акад. И.П. Павлова, ул. Высоковольтная, 9, 390026, г. Рязань, Российская Федерация
Цель. Практическая реализации концептуальной модели оценки профессионального риска и методологии анализа структуры и степени профессионального риска на основе материалов углубленного анализа многофакторного интенсивного воздействия производственных факторов. Материалы и методы. Оценка профессионального риска здоровью выполнена на примере труда кузнецов-штамповщиков горячей ковки. В концептуальной модели, основными информационными блоками являются - «Гигиеническая оценка условий труда и трудовой нагрузки» (для априорной оценки профессионального риска) и «Оценка состояния здоровья» (для апостериорной оценки профессионального риска). Задача по реализации первого блока заключалась в дозной оценке экспозиций таких факторов как тепловое напряжение среды, локальная и общая вибрация, шум, а также в оценке степени выраженности трудовой нагрузки по показателям тяжести и напряженности трудового процесса. Оценка состояния здоровья проведена по четырем блокам: показатели функционального состояния организма, наличие профессиональных заболеваний, состояние заболеваемости с временной утратой трудоспособности и выраженность акселерации старения по показателям биологического возраста. Результаты и выводы. Исследование выполнено в соответствии с отечественными нормативами и стандартами ИСО и с учетом этиогенезного анализа профессионального риска здоровью по основным стресс-факторам с интегральной оценкой по индексу профзаболеваний, учитывающему категории риска и тяжести профзаболеваний с соответствующими им парциальными индексами по ведущим неблагоприятным факторам производственной среды, для адекватной оценки ущерба здоровью от производственно-профессиональных факторов различной степени выраженности. Сравнение гигиенических и медико-биологических показателей оценки профессионального риска на основе этиогенезного анализа показало возможность количественной оценки комплексного вклада при многофакторных интенсивных воздействиях и разработки на ее основе эффективных мер профилактики.
Ключевые слова: многофакторное интенсивное воздействие, модель, профессиональный риск, этиогенезный анализ, ущерб здоровью, эффективная профилактика.
По выражению Ф.Ф. Эрисмана «цель гигиены - ... найти средства для смягчения действия всех неблагоприятных для организма человека условий со стороны природы и общества». Качество и направление путей развития гигиенической науки тесно связаны с итогом поиска этих
средств, которые в свою очередь являются практическим результатом реализации информативных и эффективных современных методологий.
В прошлом столетии, при изучении влияния факторов окружающей среды на здоровье человека, исследования были на-
правлены главным образом на установление величины предельно допустимого воздействия, безвредного для организма. Затем вплоть до настоящего времени преобладающим стал подход, заключавшийся в оценке степени риска при воздействии на здоровье факторов окружающей среды [1-15].
Впервые термин «профессиональный риск» озвучен в 1959г. в Рекомендациях Международной организации труда (МОТ). В гигиенической литературе данный термин был представлен Международной организацией по стандартизации (ИСО) в рекомендациях 1971 г. по оценке потери слуха от шума. Отечественные учёные, учитывая собственный опыт и положения концепций МОТ, ВОЗ, ИСО сформулировали принципы и аксиомы медицины труда и промышленной экологии в отношении потенциальных вредностей и опасностей для здоровья и их количественной меры - риска [1-7,10-13].
Реализация потенциальной вредности и опасности в конкретных условиях, определяет этим приоритет, методологию и масштаб при решении гигиенических проблем. Поэтому в современной гигиенической науке оценка профессионального риска здоровью работающих в неблагоприятных условиях труда с последующей разработкой и внедрением эффективного профилактического комплекса является одним из центральных направлений деятельности, а в качестве одной из кардинальных задач медицины труда и промышленной экологии озвучена разработка методологии количественной оценки меры риска для здоровья и его профилактика [13,16].
Материалы и методы
В соответствии с теорией профессионального риска здоровью, разработанной в НИИ медицины труда РАМН, для решения поставленной задачи интегральной оценки многофакторного интенсивного воздействия неблагоприятных условий труда, была разработана концептуальная модель оценки профессионального риска здоровью для научного обоснования мер профилактики на примере труда кузнецов-штамповщиков горячей ковки [1-3,5,14,17,18].
В данной модели, основными информационными блоками являются - «Гигиеническая оценка условий труда и трудовой нагрузки» (для априорной оценки профессионального риска) и «Оценка состояния здоровья» (для апостериорной оценки профессионального риска).
Задача по реализации первого блока заключалась в дозной оценке экспозиций таких факторов как тепловое напряжение среды, локальная и общая вибрация, шум, а также в оценке степени выраженности трудовой нагрузки по показателям тяжести и напряженности трудового процесса. В качестве основного нормативного документа для априорной оценки риска по превышению нормативов использовалось «Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда» (Р 2.2.2006-05). Дополнительно проведена оценка риска развития профессиональных заболеваний при хроническом тепловом воздействии, от воздействия локальной и общей вибраций и от воздействия шума по действующим стандартам ИСО.
Для апостериорной оценки риска взяты рекомендуемые медико-биологические показатели, представленные в «Руководстве по оценке профессионального риска для здоровья работников. Организационно-методические основы, принципы и критерии оценки» (Р 2.2.1766-03). Оценка состояния здоровья проведена по четырем блокам: показатели функционального состояния организма, наличие профессиональных заболеваний, состояние заболеваемости с временной утратой трудоспособности и выраженность акселерации старения по показателям биологического возраста. Такой подход позволяет оценить реальный профессиональный риск (апостериорный) и связанный с ним медикосо-циальный ущерб.
Результаты и их обсуждение
Структура и степень профессионального риска проанализированы по материалам углубленного анализа многофакторного интенсивного воздействия комплекса вредных производственных факторов.
Оценка условий труда по превышениям ПДК или ПДУ и классам условий труда в соответствии с руководством Р 2.2.2006-05 показала, что наиболее неблагоприятными факторами являются нагревающий микроклимат и локальная вибрация. Так, по ТНС-индексу допустимое значение на рабочих местах в среднем превышается на 15°С (при экстремальном значении 29,1°С), что оценивается по 4 классу вредности, как опасное (экстремальное) воздействие. Аналогично оценивается интенсивность инфракрасного излучения, превышающая допустимый ПДУ в 15 раз, а на отдельных рабочих местах - свыше 20 раз.
Уровни локальной вибрации характеризуются, как экстремальный фактор, поскольку предельное значение 124 дБ, при котором ручные инструменты не допускаются к эксплуатации, было превышено во всех замерах. Максимальные уровни превышали ПДУ до 21 дБ, т.е. свыше 40 раз по дозной оценке. Низкочастотный характер спектров вибраций и наличие выраженных физических нагрузок, создают условия для распространения этих вибраций на верхний плечевой пояс, с высокой вероятностью повреждения костно-суставного аппарата начиная от кисти и вплоть до шейного отдела позвоночника. Измеренные параметры общей вибрации значительно превышают ПДУ для технологического оборудования (по дозе в среднем в 25 раз) и находятся практически на уровне ПДУ для транспортной вибрации, во многих случаях замеров превышая и этот предел. Общая вибрация оценивается по 3 степени 3 класса условий труда (3.3 ст.).
Шум, превышающий ПДУ по эквивалентному уровню до 30 дБ А, оценивается по 3 степени вредности (3.3 ст.), однако замеренные уровни выше ПДУ по дозе в среднем в 1000 раз, а максимальные экспозиции за смену достигали значений 538 Па2ч, в основном за счёт импульсного характера шума.
Представляло интерес проанализировать реальную многофакторную нагрузку производственной среды на организм работающих, по методологии (критериям) международных стандартов ИСО для
оценки степеней риска ущерба здоровью. Для анализа использованы не только физические, но и клинико-физиологические критерии оценки риска ущерба здоровью. В частности, экстремальный характер тепловой нагрузки среды аргументируется высокими значениями WBGT-индекса, которые значимо превышают критериальный показатель (39о С) на 13° С, вызывая тепловой стресс, что сопряжено с опасностью теплового удара. Локальная вибрация, передающаяся на руки, превышающая ПДУ по дозной оценке в 40 раз, значительно превышает даже предельный уровень опасности равный 10 м/с по ряду зарубежных нормативов и создает высокую вероятность вибрационных нарушений -10% через 1,5 года и 30% через 3 года. Параметры общей вибрации также значительны и лежат на уровне критерия "усталость-сниженная работоспособность". Шумовая экспозиция, достигающая по среднему эквивалентному уровню 104 дБ А, при профессиональном стаже 12 лет способна вызвать у 10% работающих потери слуха (ПСП) на речевых частотах свыше 30 дБ, что во многих странах считается критерием профессиональной тугоухости, а по отечественным критериям соответствует 3 степени кохлеарного неврита. Гигиеническая оценка рабочей среды по критериям отечественных норм и международных стандартов близка. При этом последние дополнительно дают априорную оценку риска ущерба здоровью.
Представлялось принципиально важным проанализировать структуру и степень профессионального риска ущерба здоровью кузнецов по собственным клинико-физио-логическим данным, для основных неблагоприятных производственных факторов труда кузнецов-штамповщиков.
Ниже приведены результаты оценки структуры профессионального риска здоровью кузнецов-штамповщиков горячей ковки с учетом категории риска тяжести нарушений, а также этиологической доли профессиональных воздействий в причинах болезней и степени их детерминированности, для анализа компонентного вклада факторов и реализации адекватной
профилактики. В целом, тепловой стресс и локальная вибрация оцениваются по 4 классу, как опасные (экстремальные) факторы, а шум и общая вибрация - по 3 степени вредности [17]. Показатели концентраций, характеризующие состояние воздушной среды рабочей зоны, в основном были близки к ПДК. Следует особо подчеркнуть высокую степень выраженности трудовой нагрузки по показателям тяжести и напряженности трудового процесса (чрезвычайно большой грузооборот - до 39 т за смену, сопряженный с высоким риском получения травм и ожогов и др.), оцениваемым по степени вредности 3.3.
В структуре профессионального риска были обоснованы основные производственные стресс-факторы и обусловленные ими клинико-физиологические проявления. Использование этиогенезного подхода позволяет выделить преобладающие признаки поражений или синдромы, с учётом как выявленной их частоты, так и степени выраженности по принятым в настоящее время профпатологическим критериям. Особо следует подчеркнуть, что драматическое увеличение биологического возраста практически на 11,8 лет, относительно должного, свидетельствует несомненно в пользу ведущей патогенетической роли хронического перегрева при тяжелом физическом труде. С позиций положений действующего трудового законодательства кузнецы идут по «горячей сетке» с льготным пенсионированием на 10 лет, что практически совпадает с результатами наших исследований темпа акселерации старения [19,20]. Это обосновывало необходимость углубленной оценки клинических данных, как следствия проявления выраженной степени хронического перегревания, обусловленного воздействием лучистого тепла экстремальных уровней. Характерным примером служат изменения в свертывающей и противосвертывающей системах крови, оцениваемые как 1-я стадия ДВС-синдрома (диссеминированное внутрисосудистое свертывание), что при действии экстремальных раздражителей (ожоги, травмы) может приводить не только к образованию гемостатического тром-
ба, но и к диссеминированному внутрисо-судистому свертыванию крови и внутри-сосудистой агрегации тромбоцитов [21].
Тяжелая работа при тепловом стрессе обуславливает значительные изменения биохимических показателей, отражающих как напряжение процессов энерготрат с преобладанием механизмов липидного обмена, а также признаки микротравмати-зации мышечной ткани. Эти факторы, также обуславливают выявленные значимые патологические изменения в сердечно-легочной системе, ЖКТ и др.
Локальная вибрация, строго говоря, вибросиловая нагрузка, вызывает выраженные признаки вибрационной патологии и пе-ретруживания, проявляющиеся в комплексе показателей и в первую очередь в акселерации старения костной ткани - до 10,6 лет. При этом, костно-суставные нарушения имеют кратность к контролю от 3,6 до 4,6 и очень близки к значению 5, как критерию детерминированности признака [22,23].
Очевидная связь профессиональной тугоухости с интенсивным шумом не требует доказательств. Кохлеарные невриты со значительным снижением слуха у 30,3% обследованных оцениваются по 1 категории риска и 3 категории тяжести по предложенной НИИ медицины труда РАМН системе оценки профзаболеваний по категориям их риска и тяжести. Представленные выше результаты оценки структуры профессионального риска позволяют отнести реализуемое факторное влияние к выраженным интенсивным воздействиям экстремального характера [17].
Обычно, при оценке многофакторных интенсивных воздействий, гигиенистами обращается внимание либо только на распространенность, или только на тяжесть заболеваний. Но для совершенствования мер профилактики и социальной защиты, работающих в неблагоприятных условиях труда, необходима оценка реальных экспозиций действующих факторов и потенциального медико-социального ущерба для адекватной оценки и прогнозирования профессионального риска здоровью с учетом не только величины риска профзаболевания, но и категории его тяжести.
Именно концепция оценки профзаболеваний по категориям их риска и тяжести, включающая помимо методики ранжирования категорий как риска, так и тяжести профзаболеваний, ещё и одночисловой индекс, интегрирующий оба эти показателя, позволяет оценивать одновременно разные нозологические формы заболеваний при многофакторных интенсивных воздействиях. Таким образом разрешить, в частности, трудность проблемы интегральной оценки многофакторных воздействий не только по критериям гигиенических степеней вредности и опасности, но и по индексу профзаболеваний - одночисло-вому показателю, учитывающему категорию их частости и тяжести.
Этиогенезный анализ профессионального риска здоровью кузнецов по основным производственным стресс-факторам включал интегральную оценку по индексу профзаболеваний, учитывающему категории риска и тяжести профзаболеваний, с соответствующими им парциальными индексами по ведущим неблагоприятным факторам производственной среды. Так, хронический тепловой стресс при тяжелой физической работе, вызывающий у более половины стажированных рабочих клинические проявления хронического перегревания, дает индекс, равный 0,5. Воздействие вибраций, в особенности ударной локальной вибрации, передающейся на руки и вызывающей даже у ма-лостажированных рабочих признаки вибрационной болезни (в 30-80% случаев)
Литература
1. Капцов В. А., Овакимов В.Г., Денисов Э.И., и др. Гигиеническая концепция оценки и управления риском профессионального заболевания // Гигиена и санитария. 1993. №8. С. 31-33.
2. Измеров Н.Ф., Денисов Э.И. Оценка профессионального риска в медицине труда: принципы, методы и критерии // Вестник РАМН. 2004. №2. С. 17-21.
3. Измеров Н.Ф., Капцов В.А., Ова-кимов В.Г., и др. Концепция оценки проф-
вплоть до "термоампутаций" (при этом изменения костно-суставного аппарата кистей наблюдались 4,6 раза чаще по разным признакам, чем в контрольной группе), составляет суммарный индекс равный 0,61. Интенсивный импульсный шум, вызывающий профессиональную тугоухость у 30% высокостажированных рабочих, даёт индекс равный 0,33. Таким, образом, в сумме мощное виброаккустическое воздействие определяет суммарный индекс равный 0,94, а хронический перегрев при тяжелой физической работе - 0,5, так что общее значение индекса профзаболеванийз равно 1,44 и превышает критериальное значение для экстремального воздействия, равное 1,0.
Проведённое на примере кузнецов горячей ковки сравнение гигиенических и медико-биологических показателей оценки профессионального риска на основе этио-генезного анализа показало возможность количественной оценки комплексного вклада при многофакторных интенсивных воздействиях и разработки на ее основе эффективных мер профилактики.
Выводы
Разработанная концептуальная модель оценки профессионального риска даёт возможность реализации комплексной оценки профессионального риска здоровью для любой профессиональной группы с различным вариантом сочетания факторов производственной среды и трудовой нагрузки и с различной степенью их выраженности, для последующего научного обоснования мер профилактики.
Конфликт интересов отсутствует.
заболеваний по категориям их риска и тяжести // Медицина труда и промышленная экология. 1993. №9-10. С. 1-3.
4. Методические рекомендации по оценке профессионального риска по данным периодических медицинских осмотров. Утверждены Научным советом Министерства здравоохранения и социального развития РФ и РАН «Медико-экологические проблемы здоровья работающих 13 июня 2006 г. М.; 2006.
5. Измеров Н.Ф., Капцов В.А., Денисов Э.И., и др. Проблема оценки профессионального риска в медицине труда // Медицина труда и промышленная экология. 1993. №3-4. С. 1-4.
6. Профессиональный риск для здоровья работников: Руководство / под ред. Н.Ф. Измерова, Э.И. Денисова. М.: Тро-вант; 2003.
7. Профессиональный риск: оценка и управление. М.: Анкил; 2004.
8. Роик В.Д. Профессиональный риск: проблемы анализа и управления // Человек и труд. 2003. №4. С. 7-11.
9. Российская энциклопедия по медицине труда / под ред. Н. Ф. Измерова. М.: Медицина; 2005.
10. Роик В.Д. Профессиональный риск. М.: АНКИЛ; 2004.
11. Руководство по гигиенической оценке факторов рабочей среды и трудового процесса. Критерии и классификация условий труда. Р 2.2.2006-05. М.; 2006.
12. Руководство по оценке профессионального риска для здоровья работников. Организационно-методические основы, принципы и критерии оценки. Р 2.2.1766-03. М.; 2003.
13. Денисов Э.И., Прокопенко Л.В., Голованёва Г.В., и др. Сдвиг парадигмы в гигиене труда: прогнозирование и каузация как основа управления риском // Гигиена и санитария. 2012. №5. С. 62-66.
14. Измеров Н.Ф., Капцов В.А., Денисов Э.И., и др. Социально-гигиенические аспекты профессионального риска для здоровья и резервы защиты временем // Медицина труда и промышленная экология. 1994. №2. С. 1-4.
15. Онищенко Г. Г. Актуальные проблемы методологии оценки риска и ее роль в совершенствовании системы соци-
ально-гигиенического мониторинга // Гигиена и санитария. 2005. №2. С. 3-6.
16. Материалы заседания правительственной комиссии по вопросам охраны здоровья граждан // Медицина труда и промышленная экология. 2014. №7. С. 1-19.
17. Харитонов В.И. О понятии экстремальности // Российский медико-биоло-гический вестник имени академика И.П. Павлова. 2014. Т. 22, №4. С. 155-160.
18. Харитонов В.И. Современное состояние проблемы интенсивных многофакторных воздействий в медицине труда // Российский медико-биологический вестник имени академика И. П. Павлова. 2012. Т. 20, №4. С. 185-188.
19. Павловский О. М. Биологический возраст человека. М.: МГУ; 1987.
20. Харитонов В.И. Процесс биологического старения работающих в особо вредных и экстремальных условиях труда. В кн.: Сб. науч. трудов Международной научно-практической конференции «Наука и образование в современном обществе: вектор развития». Ч. 1. М.: КК «АР-Консалт»; 2014. С. 77-79.
21. Морозов В. Н., Харитонов В. И. Состояние сердечно-сосудистой и коагу-ляционной систем организма при длительном действии экстремальных раздражителей (тепло, холод, вибрация) // Медицина труда и промышленная экология. 1997. №1. С. 5-8.
22. Выявление и профилактика болезней, обусловленных характером работы: серия докладов ВОЗ №714. Женева: ВОЗ; 1987.
23. Дружинин В.Н., Харитонов В.И. Состояние костно-суставного аппарата у кузнецов горячей ковки // Медицина труда и промышленная экология. 1997. №1. С. 16-19.
Харитонов В.И. - д.м.н., профессор кафедры профильных гигиенических дисциплин с курсом гигиены, эпидемиологии и организации госсанэпидслужбы ФДПО, ФГБОУ ВО РязГМУ Минздрава России, г. Рязань, Российская Федерация. SPIN 1340-1347, ORCID 0000-0002-7098-6130, Researcher ID U-2153-2017. Е-mail: [email protected]
© Kharitonov V.I., 2017
EVALUATION OF OCCUPATIONAL RISK FOR HEALTH IN MULTI-FACTOR INTENSIVE INFLUENCE
V.I. Kharitonov
Ryazan State Medical University, Vysokovoltnaya str., 9, 390026, Ryazan, Russian Federation
Aim. Practical realization of conceptual model of occupational risk evaluation and methods of analysis of structure and extent of occupational risk. Materials and Methods. Evaluation of occupational risk for health completed on an example of labor of hot forging die press operators. In a conceptual model the main information blocks are "Hygienic Evaluation of the Working Conditions and of Workload" (for prior evaluation of occupational risk) and "Evaluation of Health Condition" (for posterior evaluation of occupational risk). The task of the first block was evaluation of exposure doses of such factors as thermal stress of the environment, local and total vibration, noise, and also evaluation of the extent of the workload by parameters of severity and tension of the working process. The health condition was evaluated by four blocks: parameters of the functional condition of an organism, presence of occupational diseases, diseased conditions with temporary disability, and evidence of accelerated ageing by parameters of biological age. Results and Conclusions. Results are presented on the basis of in-depth analysis of intensive influence of industrial factors in accordance with domestic and ISO standards. Etiogenous analysis of occupational risk for the main stress factors and integral evaluation by the index of occupational diseases were conducted. The index takes into account categories of risk and severity of occupational diseases with respective partial indices for the leading unfavorable industrial factors. This enabled adequate evaluation of damage to health induced by occupational industrial factors of different intensity. Comparison of hygienic and medico-biological parameters of evaluation of occupational risk on the basis of etiogenous analysis showed the probability for quantitative evaluation of multi-factor intensive influences and for development of effective prophylactic measures on their basis.
Keywords: multi-factor intensive impact, model, occupational risk, etiogenous analysis, damage to health, effective prophylaxis.
According to F.F. Erisman, "the aim of hygiene ... is to find means to mitigate all unfavorable for a human organism natural and social influences". The quality and direction of development of hygienic science are closely connected with search of these means which in turn are practical results of realization of informative and effective modern methodologies.
In the previous century study of the influence of environmental factors on a human organism was mainly reduced to determination of the maximum permissible exposure limits harmless for an organism. After that, up to the present
moment the predominating approach consists in evaluation of the extent of risk from exposure to the environmental influences [1-15].
The term "occupational hazard" was first mentioned in 1959 in Recommendations of the International Labor Organization (ILO). In the hygienic literature this term was presented by International Standards Organization (ISO) in 1971 in evaluation of loss of hearing from noise. Russian scientists, on the basis of their own experience and concepts of ILO, WHO, ISO, formulated principles and axioms of the occupational medicine and industrial ecology concerning po-
tential dangers and hazards for health and their quantitative measure - risk [1-7,10-13].
Existence of potential hazard and danger in particular conditions determines the priority, methodology and scope of hygienic problems. Therefore, one of central directions of the modern hygienic science is evaluation of the occupational risk to health of individuals working in unfavorable conditions, with subsequent development and introduction of the effective preventive complex, and one of the cardinal tasks of the occupational medicine and industrial ecology is declared to be development of methods of the quantitative evaluation of measure of risk for health and its prevention [13,16].
Materials and Methods
In accordance with the theory of the occupational health risk elaborated in Research Institute of Occupational Medicine of RAMS, to solve the task of the integral evaluation of the multi-factor intensive impact of adverse working conditions, a conceptual model was elaborated for evaluation of the occupational health risk with the aim of scientific substantiation of preventive measures on an example of labor of hot forging die press operators [1-3,5,14,17,18].
In this model the main information blocks are "Hygienic Evaluation of the Working Conditions and of Workload" (for prior evaluation of occupational risk) and "Evaluation of Health Condition" (for posterior evaluation of occupational risk).
The task of the first block was evaluation of exposure doses of such factors as thermal stress of the environment, local and total vibration, noise, and also evaluation of the extent of the workload by parameters of severity and tension of the working process. The main normative document used for prior evaluation of the risk for overrange of normative standards was "Guidance on Hygienic Evaluation of Working Environment and Labor Process Factors. Criteria and Classification of Working Conditions" (P 2.2.2006-05). Additionally, there was evaluated risk for development of occupational diseases due to chronic thermal exposure, influence of local and general vibrations and of noise, according to the effective ISO standards.
Posterior estimation was made using the recommended medico-biological parameters given in "Guidance on Evaluation of Occupa-
tional Risk for Health of Workers. Organizational and Methodological Basics, Principles and Evaluation Criteria" (P 2.2.1766-03). The health condition was evaluated by four blocks: parameters of the functional condition of an organism, presence of occupational diseases, diseased conditions with temporary disability, and evidence of accelerated ageing by parameters of biological age. This approach permits to evaluate real (posterior) occupational risk and an associated medico-social damage.
Results and Discussion
Structure and extent of the occupational risk were analyzed on the basis of in-depth analysis of multi-factor intensive influence of a complex of harmful industrial factors. Evaluation of the working conditions by overrange of maximal permissible concentration (MPC) and maximal permissible levels (MPL), and by classes of working conditions in accordance with Guidance P 2.2.2006-05 showed that the most unfavorable factors are heating microclimate and local vibration. Thus, according to environmental thermal load index, the permissible temperature at the workplaces was exceeded on average by 15°C (with extreme value 29.1°C) which was evaluated as dangerous (extreme) impact of 4th class of hazard. In a similar way intensity of IR radiation was evaluated which was 15 times the MPL, and at some workplaces - 20 times MPL.
The levels of local vibrations are characterized as extreme factors, since the maximal value 124 dB at which the hand tools are not permitted to be used, was exceeded in all measurements. Maximal levels exceeded MPL by up to 21dB, which equals 40 doses. Low frequency of vibration and significant physical loads create conditions for spread of vibrations to the upper shoulder girdle with a high probability of damage to the osteoarticular apparatus from the wrist up to the cervical section of the spine. The measured parameters of the total vibration significantly exceeded MPL for technological equipment (25 times the dose) and practically reached MPL for transport vibration, and in some measurements exceeded even this limit. Total vibration is evaluated as 3d degree 3d class of working conditions (3.3 d.).
The noise exceeding the equivalent level of MPL by up to 30 dB A is evaluated as 3d de-
gree of hazard (3.3d.); however, measured levels exceeded maximal permissible dose on average 1000-fold, and maximal exposure during the working shift reached the values 538 Pa2h, mainly due to the impulsed character of noise.
It was interesting to analyze the actual multi-factor load of the industrial environment on organisms of workers to evaluate the extents of risk of health damage according to criteria of ISO international standards. For analysis not only physical, but also clinico-physiological criteria of health damage were used. In particular, the extreme character of the thermal load of the environment is evidenced by high values of WBGT-index which significantly exceed the criterion parameter (390C) by 13°C and induce thermal stress that threaten with heat stroke. Local vibration transmitted to the arms and exceeding MPL 40-fold, significantly exceeds even the limit of danger (10 m/s2 according to some foreign standards) and creates a high probability of vibration-induced disorders - 10% in 1.5 year and 30% in 3 years. Total vibration parameters are also significant and correspond to the criterion "fatigue-reduced working capacity". Noise exposure reaching the average equivalent level 104 dB A, can cause loss of hearing at voice frequencies above 30 dB in 10% of workers with the occupational experience 12 years that in many countries is considered to be the criterion of the occupational loss of hearing, and according to Russian criteria corresponds to the 3d degree cochlear neuritis. Hygienic evaluation of the working environment by the domestic norms is close to evaluation by international standards. Here, the latter additionally provide a prior estimation of the risk for damage to health.
It was principally important to analyze the structure and extent of the occupational risk for health of die press operators by clinico-physiological parameters for the main adverse industrial factors.
Below there are given results of evaluation of structure of the occupational risk for hot forging die press operators taking into account the category of severity of disorders, and also the share of occupational exposures in causes of diseases and the extent of their determinancy for analysis of the componential
contribution of factors and for adequate prophylaxis. In general, thermal stress and local vibration were evaluated by class 4 as dangerous (extremal) factors, and noise and total vibration - to the 3d degree of hazard [17]. Parameters of the concentrations characterizing the air environment of the working zone were basically close to MPC. It is important to emphasize a high extent of the working load by parameters of severity and tension of the working process (extremely high turnover of weight - 39 tons per shift associated with a high risk of traumas and burns, etc.), that was evaluated 3.3. by extent of hazard.
In the structure of the industrial risk the main industrial stress factors were determined with their corresponding clinico-physiological manifestations. Etiological approach permits to identify predominating signs of damage or syndromes, with determination of their frequency and extent of evidence according to accepted criteria of the occupational pathology. It should be specially emphasized that dramatic increase in the biological age practically by 11.8 years relative to the due age, undoubtedly evidences the leading patho-genetic role of chronic overheating in hard physical labor. The modern effective labor legislation considers the labor of die press operators to be associated with adverse industrial conditions with the 10 year earlier retirement which practically coincides with the results of authors' study of the ageing acceleration rate [19,20]. This showed the necessity of in-depth evaluation of the clinical data as consequences of the high extent of chronic overheating from exposure to the extreme levels of radiant heat. A characteristic example is alterations in the coagulation and anticoagulation systems of blood evaluated as the 1st stage of DIC (disseminated intravascular coagulation) syndrome which, under action of extreme stimuli (burns, traumas) may lead not only to formation of hemostatic thrombus, but also to disseminated intravascular coagulation of blood and to intravascular aggregation of platelets [21].
Hard work combined with thermal stress is associated with significant alterations of biochemical parameters that reflect both tension of the energetic processes (increase in energy expenditure) with predomination of
lipid metabolism, and also with microtraumas of muscle tissue. These factors underlie the detected significant pathological alterations in the cardio-pulmonary system, in GIT and in other systems.
Local vibration, basically, a combination of vibration and physical load, causes evident signs of vibration pathology and overwork manifested by a complex of parameters and first of all by acceleration of ageing of the bone tissue - up to 10.6 years. Here, the osteoarticular disorders are multiple of control from 3.6 to 4.6 and closely approach the magnitude 5 which is the criterion of the determinism of the sign [22,23].
The evident connection of occupational loss of hearing with intense noise needs no proof. Cochlear neurites with a significant reduction in hearing in 30.3% of examined individuals are referred to the 1st category of risk and the 3 d degree of severity in the system of evaluation of occupational diseases by categories of risk and severity developed by Research Institute of Occupational Medicine of RAMS. The evaluation of the structure of the occupational risk given above permits to refer these factors to extremal impacts of high intensity [17].
Usually, in evaluation of multi-factor intensive influences hygienists pay attention either to the prevalence rate, or to severity of diseases. But for improvement of prophylactic measures and for protection of individuals working in unfavorable environmental conditions it is required to evaluate real exposure to the acting factors and potential medico-social damage and to predict the extent of risk of the occupational disease and the category of its severity. Evaluation of occupational diseases by their risk and severity including a single numeric index integrating both parameters permits to simultaneously evaluate different nosological forms of diseases under intensive multi-factor influences. This will help to solve the problem of integral evaluation of multi-factor influences not only by criteria of hygienic degrees of hazard and danger, but also by occupational disease index - a single numeric parameter that takes into account
category of frequency and severity of occupational diseases.
Etiogenous analysis of the occupational risk for die press operators by the main industrial stress factors included integral estimation by the index of occupational hazards that takes into account categories of risk and severity of diseases with their respective partial indices for the leading unfavorable factors of the industrial environment. Thus, thermal stress in hard physical work that causes clinical manifestations of chronic overheating in more than half of the long-working workers, gives index 0.5. Impact of vibrations especially of local shock vibrations transmitted to arms, shows signs of vibration disease even in workers with short working period (in 3080% of cases) to the extent of "thermoamputation" (here, alterations in the osteoarticular apparatus were 4.6 times that in the control group), and makes a total index 0.61. Intensive impulsive noise resulting in loss of hearing in 30% of individuals with a long working period, gave index 0.33. Thus, the total strong vibroacoustic impact gives the total index 0.94, and chronic overheating in hard physical work is 0.5, which makes the total index of occupational diseases 1.44 that exceeds the criterion value for extreme impact 1.0.
Comparison of hygienic and medico-biological parameters of evaluation of occupational risks on an example of workers engaged in hot forging, on the basis of analysis of causes showed the probability for quantitative evaluation of complex contribution in multi-factor intensive impacts and for elaboration of effective prophylactic measures on their basis.
Conclusions
The developed conceptual model of evaluation of the occupational risk permits complex evaluation of occupational risk of health damage of any professional group with different combinations of industrial environmental factors and working load with different extent of their evidence for subsequent use in substantiation of prophylactic measures.
Authors have no conflict of interest to declare.
References
1. Kapcov VA, Ovakimov VG, Denisov JI, et al. Gigienicheskaja koncepcija ocenki i uprav-lenija riskom professional'nogo zabolevanija. Gigiena i sanitarija. 1993;8:31-3. (In Russ).
2. Izmerov NF, Denisov EI. Ocenka professional'nogo riska v medicine truda: principi metody i kriterii. Vestnik RAMN. 2004;2:17-21. (In Russ).
3. Izmerov NF, Kapcov VA, Ovakimov VG, et al. Koncepcija ocenki profzabolevanij po kategorijam ih riska i tjazhesti. Medicina truda i promyshlennaja jekologija. 1993;9-10:1-3. (In Russ).
4. Metodicheskie rekomendacii po ocenke professional'nogo riska po dannym periodi-cheskih medicinskih osmotrov. 13.06.2006. Moscow: Ministry of Health and Social Development of the Russian Federation; 2006.
5. Izmerov NF, Kapcov VA, Denisov JI, et al. Problema ocenki professional'nogo riska v medicine truda. Medicina truda i promyshlennaja jekologija. 1993;3-4:1-4. (In Russ).
6. Izmerov NF, Denisov JI, editors. Professional'nyj risk dlja zdorov'ja rabot-nikov: rukovodstvo. Moscow: Trovant; 2003. (In Russ).
7. Professional'nyj risk: ocenka i upravlenie. Moscow: Ankil; 2004. (In Russ).
8. Roik VD. Professional'nyj risk: problemy analiza i upravlenija. Chelovek i trud. 2003;4:7-11. (In Russ).
9. Izmerov NF, editor. Rossijskaja jenciklopedija po medicine truda. Moscow: Medicine; 2005. (In Russ).
10. Roik VD. Professional'nyj risk. Moscow: ANKIL; 2004. (In Russ).
11. Rukovodstvo po gigienicheskoj ocenke faktorov rabochej sredy i trudovogo processa. Kriterii i klassifikacija uslovij truda. R 2.2.2006-05. Moscow; 2005. (In Russ).
12. Rukovodstvo po ocenke professio-nal'nogo riska dlja zdorovja rabotnikov. Organizacionno-metodicheskie osnovy, principy i kriterii ocenki. R 2.2.1766-03. Moscow; 2003. (In Russ).
13. Denisov JI, Prokopenko LV, Golovanjova GV, et al. Sdvig paradigmy v gigiene truda: prognozirovanie i kauzacija
kak osnova upravlenija riskom. Gigiena i sanitarija. 2012;5:62-6. (In Russ).
14. Izmerov NF, Kapcov VA, Denisov JI, et al. Social'no-gigienicheskie aspekty professional'nogo riska dlja zdorov'ja i rezervy zashhity vremenem. Medicina truda i promyshlennaja jekologija. 1994;2:1-4. (In Russ).
15. Onishchenko GG. Aktual'nye problemy metodologii ocenki riska i ee rol' v sovershenstvovanii sistemy social'no-gigienicheskogo monit. Gigiena i sanitarija. 2005;2:3-6. (In Russ).
16. Materialy zasedanija pravitel'stven-noj komissii po voprosam ohrany zdorov'ja grazhdan. Medicina truda i promyshlennaja jekologija. 2014;7:1-19. (In Russ).
17. Haritonov VI. O ponjatii jekstre-mal'nosti. Rossijskiy mediko-biologicheskiy vestnik imeni akademika I.P. Pavlova. 2014;22(4):155-60. (In Russ).
18. Haritonov VI. Sovremennoe sosto-janie problemy intensivnyh mnogofaktornyh vozdejstvij v medicine truda. Rossijskiy mediko-biologicheskiy vestnik imeni akademika I.P. Pavlova. 2012;20(4):185-8. (In Russ).
19. Pavlovsky OM. Biologicheskij vozrast cheloveka. Moscow: MSU; 1987. (In Russ).
20. Haritonov VI. Process biologiches-kogo starenija rabotajushhih v osobo vrednyh i jekstremal'nyh uslovijah truda. In: Sbornik nauch. trudov Mezhdunarodnoj nauchno-prakticheskoj konferencii «Nauka i obrazova-nie v sovremennom obshhestve: vektor raz-vitija». Part 1. Moscow: KK «AR-Consult»; 2014. P. 77-9. (In Russ).
21. Morozov VN, Haritonov VI. Sosto-janie serdechno-sosudistoj i koaguljacionnoj sistem organizma pri dlitel'nom dejstvii jekstremal'nyh razdrazhitelej (teplo, holod, vibracija). Medicina truda i promyshlennaja jekologija. 1997;1:5-8. (In Russ).
22 Identification and prophylaxis of the illnesses caused by kind of work. Series of reports of WHO No. 714. Zheneva: WHO; 1987.
23. Druzhinin VN, Haritonov VI. Sosto-janie kostno-sustavnogo apparata u kuznecov gorjachej kovki. Medicina truda i promyshlennaja jekologija. 1997;1:16-9. (In Russ).
Kharitonov V.I. - MD, Grand PhD, Professor of Profile Hygienic Disciplines Department with Course of Hygiene, Epidemiology and Organization of State Sanitary and Epidemiological Service, Ryazan State Medical University, Ryazan, Russian Federation. SPIN 1340-1347, ORCID ID 0000-0002-7098-6130, Researcher ID U-2153-2017. E-mail: [email protected]
