Оценка вариабельности сердечного ритма при работе в шунтирующих экранирующих комплектах в условиях тепловой нагрузки среды

Введение. При выполнении работ на открытых территориях в летний период года электротехнический персонал использует шунтирующие экранирующие комплекты для защиты от электрических полей промышленной частоты. Однако применение средств индивидуальной защиты оказывает дополнительную тепловую нагрузку на организм человека, которая оценивается, в том числе, по изменению показателей функционального состояния сердечно-сосудистой системы.

Цель исследования — оценка вариабельности сердечного ритма при работе в шунтирующих экранирующих комплектах в условиях моделирования тепловой нагрузки среды.

Материалы и методы. В исследовании по оценке параметров вариабельности сердечного ритма при использовании средств индивидуальной защиты от электрических полей промышленной частоты в моделируемых условиях нагреваемой среды участвовало 7 добровольцев, которые выполняли работу с физической нагрузкой (ходьбой) на беговой дорожке в течение 60 минут, а затем находились 15 минут в тех же климатических условиях в состоянии покоя (период восстановления). У добровольцев регистрировали температуру и влажность пододёжного пространства. На основе записи электрокардиограммы проводили определение и статистический анализ показателей вариабельности сердечного ритма.

Результаты. По результатам анализа показателей вариабельности сердечного ритма добровольцев было выявлено, что медианное значение индекса напряжения без использования шунтирующих экранирующих комплектов в периоды работы и восстановления составило 345 усл. ед. и 96 усл. ед., соответственно, а при использовании шунтирующих экранирующих комплектов — 196 усл. ед. и 152 усл. ед., соответственно. Медианные значения длительности RR-интервалов добровольцев при работе с использованием средств индивидуальной защиты от электрических полей промышленной частоты были меньше (0,552 с) по сравнению со значениями (0,617 с) без использования средств индивидуальной защиты. Выявлена тенденция к росту напряжения механизмов терморегуляции организма в период работы, характеризующемуся разницей между RR-интервалами при использовании средств индивидуальной защиты и их отсутствии (ΔRR) — 0,057 с, и неполному восстановлению организма в период отдыха (ΔRR — 0,113 с) при использовании шунтирующих экранирующих комплектов от электрических полей промышленной частоты.

Ограничения исследования. Количество добровольцев было обусловлено ограниченными сроками проведения исследования.

Выводы. Результаты оценки функционального состояния сердечно-сосудистой системы по показателям вариабельности сердечного ритма указывают на возникновение стрессовой ситуации с перенапряжением регуляторных систем как при использовании шунтирующего экранирующего комплекта, так и без использования. Средства индивидуальной защиты от электрических полей промышленной частоты вносят дополнительный вклад в термическую нагрузку среды на организм человека, выражающуюся в значениях индекса напряжения (196 усл. ед.) и длительности RR-интервалов (0,552 с) в процессе работы, а также незначительном снижении в восстановительном периоде (152 усл. ед. и 0,566 с). Высокие значения индекса напряжения в восстановительном периоде связаны с продолжительным воздействием термической нагрузки среды, обусловленным климатическими параметрами и нахождением добровольцев в СИЗ после окончания физической работы.

Этика. Исследование одобрено Локальным этическим комитетом Федерального государственного бюджетного научного учреждения «Научно-исследовательский институт медицины труда имени академика Н.Ф. Измерова» (выписка из протокола заседания № 3 от 23.03.2022 г.).

Участие авторов:
Перов С.Ю. — концепция, дизайн и организация исследования;
Сажина М.В. — сбор материала и обработка данных, написание текста;
Коньшина Т.А. — сбор материала и обработка данных, написание текста;
Левченков Д.И. — обработка данных, написание текста.

Финансирование. Исследование не имело спонсорской поддержки.

Конфликт интересов. Конфликт интересов отсутствует.

Дата поступления: 24.04.2023 / Дата принятия к печати: 25.04.2023 / Дата публикации: 05.05.2023

1. Marchand M., Gin K. The Cardiovascular System in Heat Stroke. CJC Open. 2021; 4(2): 158–63. https://doi.org/10.1016/j.cjco.2021.10.002

2. Donaldson G.C., Keatinge W.R., Saunders R.D. Cardiovascular responses to heat stress and their adverse consequences in healthy and vulnerable human populations. Int J Hyperthermia. 2003; 19(3): 225–35. https://doi.org/10.1080/0265673021000058357

3. Баевский Р.М., Иванов Г.Г., Чирейкин Л.В., Гаврилушкин А.П., Довгалевский П.Я., Кукушкин Ю.А. и др. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных электрокардиографических систем (Часть 1). Вестник аритмологии. 2001; 24: 65–87.

4. Ходырев Г.Н., Хлыбова С.В., Циркин В.И., Дмитриева С.Л. Методические аспекты анализа временных и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма (обзор литературы). Вятский медицинский вестник. 2011; 3–4: 60–70.

5. Спицин А.П. Анализ корреляций параметров вариабельности сердечного ритма у пациентов с артериальной гипертензией. Клиническая физиология кровообращения. 2017; 14(3): 146–51. https://doi.org/10.24022/18146910-2017-14-3-146-151

6. Новиков Е.М., Стеблецов С.В., Ардашев В.Н., Кириллова Т.Б., Тарабарина Н.Б. Методы исследования сердечного ритма по данным ЭКГ: вариабельность сердечного ритма и дисперсионное картирование (обзорная статья). Кремлёвская медицина. Клинический вестник. 2019; 4: 81–9. https://doi.org/10.26269/4t6g-mx35

7. Маршутин Н.А., Семионенкова Н.В., Янковая Т.Н. Вариабельность сердечного ритма у больных с хронической сердечной недостаточностью при изменении преднагрузки. Новая наука: теоретический и практический взгляд. 2017; 1(3): 5–8.

8. ГОСТ 12.4.172-2019 Система стандартов безопасности труда. Средства индивидуальной защиты от электрических полей промышленной частоты. Комплекты индивидуальные экранирующие. Общие технические требования. Методы испытаний. М.: Стандартинформ; 2019.

9. 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

10. Korpinen L.H., Elovaara J.A., Kuisti H.A. Occupational exposure to electric fields and induced currents associated with 400 kV substation tasks from different service platforms. Bioelectromagnetics. 2011; 32(1): 79–83. https://doi.org/10.1002/bem.20612

11. Li L., Xiong D., Liu J., Li Z., Zeng G., Li H. No effects of power line frequency extremely low frequency electromagnetic field exposure on selected neurobehavior tests of workers inspecting transformers and distribution line stations versus controls. Physical and Engineering Sciences in Medicine. 2014; 37: 37–44. https://doi.org/10.1007/s13246-013-0237-6

12. Goiceanu C., Danulescu R. Occupational Exposure to Power Frequency Fields in Some Electrical Transformation Stations in Romania. International Journal of Occupational Safety and Ergonomics. 2015; 12(2): 149–153. https://doi.org/10.1080/10803548.2006.11076676

13. Poirier M.P., Meade R.D., McGinn R., Friesen B.J., Hardcastle S.G., Flouris A.D., Kenny G.P. The Influence of Arc-Flash and Fire-Resistant Clothing on Thermoregulation during Exercise in the Heat. J Occup Environ Hyg. 2015; 12(9): 654–67. https://doi.org/10.1080/15459624.2015.1029615

14. Vargas N., Chapman C., Johnson B., Gathercole R., Schlader Z. Skin wettedness is an important contributor to thermal behavior during exercise and recovery. American Journal of Physiology-Regulatory, Integrative and Comparative Physiology. 2018; 315. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00178.2018

15. СанПиН 1.2.3685-21 Гигиенические нормативы и требования к обеспечению безопасности и (или) безвредности для человека факторов среды обитания. М.: Центрмаг; 2021.

16. ГОСТ Р 56323-2014. Национальный стандарт Российской Федерации. Изделия медицинские электрические. Системы Холтеровского мониторирования. Технические требования для государственных закупок.: дата введения 01.01.2016. М.: Стандартинформ; 2015.

17. Ходырев Г.Н., Хлыбова С.В., Циркин В.И., Дмитриева С.Л. Методические аспекты анализа временных и спектральных показателей вариабельности сердечного ритма (Обзор литературы). Вятский медицинский вестник. 2011; 3–4: 60–70.

18. Yamamoto S., Iwamoto M., Inoue M., Harada N. Evaluation of the effect of heat exposure on the autonomic nervous system by heart rate variability and urinary catecholamines. J Occup Health. 2007; 49(3): 199–204. https://doi.org/10.1539/joh.49.199

19. Abellán-Aynés O., Manonelles P., Alacid F. Cardiac Parasympathetic Withdrawal and Sympathetic Activity: Effect of Heat Exposure on Heart Rate Variability. Int J Environ Res Public Health. 2021; 18(11): 5934. https://doi.org/10.3390/ijerph18115934

20. Carrillo A.E., Flouris A.D., Herry C.L., Poirier M.P., Boulay P., Dervis S. et al. Heart rate variability during high heat stress: a comparison between young and older adults with and without Type 2 diabetes. Am J Physiol Regul Integr Comp Physiol. 2016; 311(4): 669–75. https://doi.org/10.1152/ajpregu.00176.2016