Nový prístup k hodnoteniu vplyvu hluku a vibrácií na zdravie zamestnancov v prevádzkach autoservisov

Súhrn

V rámci stratégie EU-OSHA s cieľom zvyšovať bezpečnosť a ochranu zdravia pri práci sú členské štáty EÚ vyzvané ku skvalitňovaniu procesu minimalizácie rizík pracovného prostredia. Neustále sa meniaci svet práce stále prináša nové riziká v pracovnom prostredí, ktoré súvisia s vykonávanou prácou zamestnancov. Z tohto dôvodu si autori práce dali za cieľ zmapovať a posúdiť negatívne účinky hluku a vibrácii u zamestnancov, ktorí pracujú na prevádz­kach autoservisov pri opravách nákladných automobilov. Po dôkladnej analýze a zhodnotení výsledkov merania boli zamestnanci sledovanej prevádzky zaradení do 3. kategórie rizikových prác. Východiskovým materiálom pre spracovanie súboru dát bola databáza lekárskych preventívnych prehliadok z Kliniky pracovného lekárstva a klinickej toxikológie Univerzitnej nemocnice L. Pasteura v Košiciach. Klinika sa zaoberá diagnostikou, liečbou a dispenzarizáciou pacientov s chorobami z povolania, s vážnymi profesionálnymi intoxikáciami a inými poškodeniami zdravia pri práci, vrátane posudkovej činnosti. V spolupráci so stálymi konziliármi príslušných odborov zabezpečuje toxikologické, odborné a špecializované pracovno-lekárske služby pre potreby internej medicíny, ortopédie, infektológie, neurológie, oftalmológie, ORL, psychiatrie a psychológie.

Katedra environmentalistiky na Strojníckej fakulte Technickej univerzity v Košiciach je pracoviskom, ktoré si uvedomuje nevyhnutnosť sledovania, merania, monitorovania, objektivizácie a posudzovania ako aj zvyšovania kvality prostredia. Na katedre pôsobí akreditované pracovisko pre meranie, objektivizáciu a hodnotenie hluku a vibrácií v pracovnom a životnom prostredí.

Analyzovanú vzorku tvorilo 51 zamestnancov, mužov rôzneho veku a rôzneho pracovného zaradenia (automechanik, autoklampiar, autoelektrikár, autolakýrnik, karosár, vulkanizér, vodič asistenčnej služby, skladník, zámočník) zúčastnených na preventívnych lekárskych prehliadkach so spoločným znakom rizika na pracovisku, ktorými sú fyzikálne faktory hluk a vibrácie. Vstupným kritériom pre zaradenie do súboru dát bola práca v riziku a doba práce v podniku minimálne 5 rokov. U sledovaných osôb sme zisťovali vek, dobu práce v riziku, Body mass index (BMI) a klinické príznaky súvisiace s vykonávanou prácou. Pri analyzovaní vplyvu hluku a vibrácií sme sa opierali aj o údaje získané z audiometrických, fotopletyzmografických vyšetrení a vodného chladového testu, ktoré zamestnanci absolvovali v rámci preventívnych lekárskych prehliadok.

Kľučové slová:
hluk – vibrácie – regresná analýza – strata sluchu – prstová pletyzmografia

ÚVOD

V tomto príspevku sú predložené dôležité súčasti realizovanej analýzy, ktoré poskytujú informácie o jej charaktere, vzorke zamestnancov, ktorí sú objektom analýzy, metóde získavania údajov, s ktorými sa v analýze pracovalo a spôsobe, akým boli nadobudnuté údaje spracované. Pre lepšie pochopenie súvislostí sú v tomto príspevku predložené informácie o prostredí, v ktorom profesionálne exponované osoby pôsobia, a ako interagujú jednotlivé faktory pracovného prostredia na zamestnancov.

V skupine pacientov, ktorá bola objektom analýzy, nedosahoval ani jeden zo sledovaných pacientov také príznaky, ktoré by umožňovali priznať chorobou z povolania. Avšak mnoho pacientov malo vplyvom expozície faktorov práce zhoršený zdravotný stav, preukázané straty sluchu a ochorenie periférnych nervov končatín.

Základné vstupné charakteristiky výskumu

Základným materiálom pre vyhodnotenie údajov boli zdravotné lekárske záznamy profesionálne exponovaných osôb so všetkými vykonanými vyšetreniami v rámci vstupnej, preventívnej, mimoriadnej alebo výstupnej lekárskej prehliadky. Vyšetrenia boli uskutočnené v súvislosti s vykonávaním práce v riziku. Zo získaných údajov bola vytvorená databáza, ktorá slúžila ako podklad pre navrhnutú metodiku hodnotenia. Údaje boli zaznamenané do vopred pripravenej tabuľky (tab. 1), ktorá obsahovala:

• základné osobné informácie (rok narodenia, pohlavie, vek, výška, hmotnosť),
• pracovné informácie (pracovné zaradenie, kategória práce, faktory pracovného prostredia),
• expozičné informácie (obdobie výkonu práce na rizikovom pracovisku, zariadenia a náradia, s ktorým pracovník pri výkone zamestnania pracuje),
• anamnézu (pracovná anamnéza, osobná anamnéza, sociálna anamnéza),
• výsledky vyšetrení (prstová pletyzmografia, chladový test, audiometria, EMG, röntgen),
• klinické príznaky (zdravotné ťažkosti) [5, 6, 8, 9].

Vyšetrenie straty sluchu a prstová pletyzmografia

Ako už bolo spomínané pri analyzovaní získaných údajov sme sa opierali aj o údaje z audiometrických a fotopletyzmografických vyšetrení a vodného chladového testu. Domnievali sme sa, že práve tieto údaje nám pomôžu pri vytvorení matematickej rovnice, resp. modelu, ktorý by sme následne vedeli aplikovať na akýkoľvek pracovný prípad.

Pre výpočet straty sluchu existuje viacero skúšok no najpoužívanejšou je skúška podľa Fowlera pri ktorej sa strata sluchu vypočítava z tónového prahového audiogramu. Najprv sa zistia hodnoty straty sluchu na jednotlivých frekvenciách 500, 1000, 2000 a 4000 Hz a následne sa týmto hodnotám priradí zodpovedajúca hodnota z tabuľky pre výpočet straty sluchu podľa Fowlera [7]. Takýto postup výpočtu používajú aj na Klinike pracovného lekárstva a klinickej toxikológie v Košiciach.

Ďalšie z vyšetrení, resp. diagnostika ochorení ako profesionálna traumatická vazoneuróza, ochorenie periférnych nervov končatín a ochorenie kostí a kĺbov z vibrácií, sa opiera o preukázanie expozície nadmerným vibráciám a o vylúčenie iných príčin týchto ochorení. Na potvrdenie uvedených ochorení sa používajú rôzne vyšetrovacie metódy, ako sú napr. vodný chladový test, prstová pletyzmografia, Lewis-Prusíkov test, Allenov test, kapiloroskopické vyšetrenie nechtového lôžka ai. V našom prípade sme mali k dispozícii údaje z prvých dvoch spomínaných vyšetrovacích metód.

Prstová pletyzmografia je súčasťou preventívnych lekárskych prehliadok u pracovníkov, ktorí sú exponovaní vibráciám. Vyšetrenie periférie rúk prináša cenné informácie o mikrocirkulácii pri mnohých ochoreniach v rámci vnútorného lekár­stva. Hlavnou indikáciou chorôb je cyanóza, čo sú farebné zmeny kože. Cyanóza môže nadobudnúť modrofialové až šedé odtiene kože. Dôležitý je nielen farebný odtieň, ale aj jeho umiestnenie na typických ako aj netypických miestach. V nie­ktorých prípadoch nie sú farebné zmeny prítomné, no pletyzmografické vyšetrenie je prvým varovným signálom zmien cirkulácie. Jednoduchá pletyz­mografia predstavuje jednorazový záznam stavu prekrvenia lokality zvolenej pri vyšetrení.

Pri chladovom teste je možno hodnotiť farebné zmeny kože. Pokiaľ má pacient po chladovom teste až modrofialové zafarbenie rúk, ide s najväčšou pravdepodobnosťou o vazokonstrikciu, teda zúženie ciev vplyvom kontrakcie svalov v stene cievy. U primárneho aj sekundárneho Raynaudovho syndrómu je možné pozorovať ostro ohraničené zbelenie [4].

Pre návrh konkrétneho matematického modelu bolo nevyhnutné zozbierať potrebné množstvo údajov, ktoré sme získali práve z týchto pomocných vyšetrení, ktoré zamestnanci pravidelne absolvujú v rámci preventívnych lekárskych prehliadok.

METODOLÓGIA VÝSKUMU

Na určenie vzájomnej závislosti medzi vybranými premennými sme použili koeficienty korelácie, ktoré sú usporiadané v korelačnej matici. Kladné hodnoty koeficienta korelácie svedčia o pozitívnej (priamej) lineárnej závislosti medzi hodnotami vybraných premenných a záporné hodnoty o negatívnej (nepriamej) závislosti. Pri modelovaní vplyvu zvolených parametrov na celkovú stratu sluchu zamestnancov sme využili základné štatistické metódy a viacnásobnú regresnú analýzu. Na odhad koeficientov zvoleného regresného modelu sme použili metódu najmenších štvorcov. Metóda naj­menších štvorcov ako metóda odhadu parametrov regresného modelu je veľmi citlivá na prítomnosť odľahlých bodov vo výberovom súbore. Na začiatku regresnej analýzy a pred výberom regresného modelu preto bola overená kvalita údajov z hľadiska odľahlých a extrémnych hodnôt. Tie hodnoty, ktoré sa javili ako odľahlé, boli zo súboru vylúčené a v nasledujúcej časti sme pracovali so vzorkou 39 zamestnancov. Posúdenie tesnosti určenej závislosti medzi kvantitatívnymi premennými sme uskutočnili prostredníctvom korelačnej analýzy.

Popis činností zamestnancov na pracovisku

Vybraná skupina posudzovaných osôb sú zamestnanci spoločnosti, zaoberajúcej sa predajom nákladných a úžitkových vozidiel a autobusov, ich záručným a pozáručným servisom, bežnými a generálnymi opravami, montážou nadstavieb a hromadnými prestavbami vozidiel, ako aj predajom a distribúciou náhradných dielov.

Na pracovisku v karosárskej dielni a mechanickej dielni funguje jednozmenná prevádzka, kde pracovná zmena trvá 8,5 hodín, z toho je 30 minút určených na prestávku. Pracovný cyklus na jednotlivých pracoviskách závisí od druhu nutných opráv a od zložitosti porúch.

Pracovníci v karosárskej dielni vykonávajú bežné karosárske práce. Pracujú s ekologickými farbami, ktoré sú namiešané najmodernejšou technológiou priamo na prevádzke. Karosárska dielňa sa nachádza v priestrannej výrobnej hale s rozmermi 12 x 26 x 6,5 m (obr. 1). V zadnej časti haly sú situované skladové priestory, kancelária vedúceho pracovníka a striekací box. Strop haly je tvorený oceľovou konštrukciou, steny sú murované s veľkoplošnými oknami, podlaha pozostáva čiastočne z dlažby a čiastočne z ocele. Dielňu je možné považovať za otvorený priestor s voľným šírením hluku.

V mechanickej dielni (viď obr. 1) sa vykonávajú opravy kolies, hnacích agregátov a prevodoviek autobusov a iných mechanických skupín autobusov. Mechanická dielňa sa nachádza v priestrannej murovanej miestnosti bez predelových konštrukcií, ktoré by bránili šíreniu hluku. Strop aj steny miestnosti sú murované, na pozdĺžnej stene sú veľké oceľové brány a podlaha je z liateho betónu. V mechanickej dielni zamestnanci pre výkon svojej práce používajú veľké, stredné a malé pneumatické pištole, ktoré sú zdrojom vibrácií.

Základné vstupné údaje o zamestnancoch na pracovisku

V rámci výskumu sme sledovali základné charakteristiky zamestnancov prevádzky: priemerný vek, výšku, hmotnosť, BMI, dobu expozície a klinické príznaky. Priemerný vek zamestnancov, ktorí sa zúčastnili výskumu, bol 45 rokov. Ďalšie vybrané základné popisné charakteristiky súboru zamestnancov sú uvedené v tabuľke 2.

Z analýzy sledovaných klinických príznakov vyplýva, že 17 zamestnancov pociťuje tŕpnutie prstov rúk (P6), a to hlavne v noci, 16 zamestnancov má bolesti kĺbov horných končatín „HK“ a dolných končatín „DK“ (P7), rovnaký počet pociťuje bolesť chrbtice (P3). Farebnú zmenu pokožky (P10) v chlade spozorovalo 9 zamestnancov.

Ani jeden zo sledovaných mužov neuviedol žiaden zo sledovaných ukazovateľov, ako sú závraty (P1), kŕče dolných končatín „DK“ (P8), tŕpnutie predlaktí (P14) a používanie načúvacieho prístroja (P13).

Pri sledovaní klinického príznaku zhoršenie sluchu (P0) tento uvádzajú iba dvaja zamestnanci. Tento jav si môžeme vysvetliť tým, že človek si zvyčajne stratu sluchu do 20 % podľa Fowlera (audiometrické posúdenie stupňa sluchovej poruchy) neuvedomuje a z výsledkov audiogramov vyplýva, že iba dvaja pacienti prekročili túto spomínanú hranicu. Z tohto dôvodu je zrejmé, že zhoršenie sluchu pociťujú v sledovanom súbore pacientov práve títo dvaja zamestnanci.

Súhrne sú klinické príznaky sledovanej skupiny pacientov uvedené v tabuľke 3.

Sledovanie závislosti vplyvu vybraných parametrov na celkovú stratu sluchu

Koeficienty korelácie vzájomnej závislosti medzi sledovanými premennými sú usporiadané v korelačnej matici (tab. 4).

Z analýzy vyplýva, že medzi hodnotami premenných „Vek zamestnanca“ a „Doba expozície hluku“ (r = 0,797), „Doba expozície hluku“ a „Celková strata sluchu“ (r = 0,733) je veľmi silná pozitívna závislosť. Silná pozitívna závislosť je medzi premennými „Celková strata sluchu“ a „Vek zamestnanca“ (r = 0,611). O strednej závislosti premenných môžeme hovoriť medzi premennými „Výška zamestnanca“ a „Hmotnosť zamestnanca“ (r = 0,491), „Vek zamestnanca“ a „Počet klinických príznakov“ (r = 0,428) a „Doba expozície hluku“ a „Počet klinických príznakov“ (r = 0,491).

V prvom rade nás zaujíma vzťah medzi premennými „Celková strata sluchu“ a „Doba expozície hluku“. Grafické znázornenie závislosti sledovanej premennej „Celková strata sluchu“ od premennej „Doba expozície hluku“ prostredníctvom bodového grafu je na obrázku 2.

V prípade lineárneho regresného modelu bodovým odhadom je regresná funkcia určená rovnicou S = 0,181 + 0,245 • D, kde S predstavuje premennú „Celková strata sluchu“ a D premennú „Doba expozície hluku“ (obr. 3). Hodnota koeficientu korelácie je 0,73, čo môžeme interpretovať ako vysokú lineár­nu závislosť medzi danými premennými.

Do akej miery uvažovaný lineárny regresný model odhadnutý metódou najmenších štvorcov vystihuje variabilitu závisle premennej a či daný model je relevantný, sme posúdili analýzou rozptylu premennej „Celková strata sluchu“ [2, 3]. Na overenie významnosti modelu sme použili F – test štatistickej významnosti modelu. Z výsledku testovania vyplýva, že navrhovaný regresný model je štatisticky významný (p – hodnota = 1,08 • 10^-7 < α). Výsledný koeficient determinácie má hodnotu 0,54, čo znamená, že lineárny regresný model vysvetľuje iba 54 % celkovej variability premennej „Celková strata sluchu“. Pretože zvyšných 46% variability sledovanej premennej zostalo nevysvetlenej lineárnym vzťahom s premennou „Doba expozície hluku“, je zrejmé, že existuje aj vhodnejší model.

Vzájomný vzťah medzi obidvoma premennými je zložitý, preto sme sa sústredili aj na hľadanie vhodného nelineárneho regresného modelu. Z grafického zobrazenia priebehu údajov sme uvažovali tri regresné modely: kvadratický, exponenciálny a mocninový [1]. Parametre všetkých modelov sme odhadli metódou najmenších štvorcov. V tabuľke 5 sú uvedené bodové odhady regresných modelov spolu s indexom determinácie.

Z testovania významnosti modelov vyplýva, že všetky modely sú štatisticky významné. Na druhej strane, ak porovnáme indexy determinácie, tak môžeme konštatovať, že závislosť premennej „Celková strata sluchu“ od premennej „Doba expozície hluku“ najlepšie vystihuje kvadratický regresný model, ktorý vysvetľuje až 75 % variability sledovanej celkovej straty sluchu (obr. 4).

Jednoduchou regresiou možno určovať závislosť premennej „Celková strata sluchu“ pri známych hodnotách premennej „Doba expozície hluku“ iba zjednodušene, pretože v skutočnosti sledovaná premenná závisí aj od ďalších premenných, napr. vek človeka, pracovné zaradenie, celkový zdravotný stav a pod.

V ďalšom kroku sme skúmali závislosť premennej „Celková strata sluchu“ (S) od nezávislých premenných: „Vek zamestnanca“ (R) „Výška zamestnanca“ (V), „Hmotnosť zamestnanca“ (H), „Počet klinických príznakov“ (P) a „Doba expozície hluku“ (D).

Najlepšie výsledky vykazoval práve tento model, ktorý môžeme zapísať v tvare S = 6,197 – 0,448 • D – 0,135 • R + 0,550 • P + 0,013 • D • R.

Podľa F-testu štatistickej významnosti modelu môžeme predpokladať, že navrhovaný regresný model je štatisticky významný (p – hodnota << α). Štatistickú významnosť jednotlivých parametrov modelu sme opäť overili testom štatistickej významnosti regresného parametra. Z výsledkov vyplýva, že premenná „Doba expozície hluku“ (D), „Vek zamestnancov“ (R), „Počet klinických príznakov“ (P) a vzájomná interakcia prvých dvoch premenných sú štatistické významné.

Grafické znázornenie empirických (skutočných) hodnôt a teoretických (modelových) hodnôt celkovej straty sluchu v závislosti od prvých dvoch premenných je na obrázku 5.

Z viacnásobného koeficientu determinácie, ktorého hodnota je 0,794 možno usudzovať, že 79,4 % variability premennej „Celková strata sluchu“ sa dá vysvetliť spoločným vplyvom všetkých uvažovaných premenných. Zvyšných 20,6 % spôsobujú činitele nezahrnuté do modelu alebo iné vysvetľujú­ce premenné a náhodné vplyvy. Je preto potrebné hľadať ďalšie nezávislé premenné, ktoré by sa zaradili do modelu.

Vibrácie ako ďalší z fenoménov pracovného prostredia

Ďalším sledovanom parametrom v posudzovanom súbore dát boli vibrácie. Nakoľko u vyšetrení prstová pletyzmografia a vodného chladového testu sme nedisponovali žiadnymi číselnými údajmi, nebolo možné navrhnúť obdobný matematicky model, ktorý by určil závislosti vybraných premenných. V tomto bode hodnotenia sme vychádzali z údajov všetkých 51 zamestnancov. Doba expozície vibrácií sledovaných zamestnancov je v tabuľke 6.

VÝSLEDKY

Výsledky vodného chladového testu

Pre chladový test existujú rôzne modifikácie, ale pre oblasť pracovného lekárstva sa využíva spôsob ochladenia v prietokovej vode o teplote 10 °C v čase trvania 10 minút. Ruky musia byť vo vode namočené až nad lakte.

Z výsledkov vodného chladového testu (tab. 7) ­vyplýva, že 25 zamestnancov (49,0 %) má negatívne výsledky vyšetrenia, zvyšných 26 zamestnancov (51 %) má diagnostikovanú lividitu, mramoro­vanie, zbelenie, resp. sčervenanie, prípadne cyanózu posledných článkov prstov prípadne celých rúk.

Výsledky vyšetrení prstovej pletyzmografie

Z analýzy výsledkov vyšetrení prstovej pletyzmografie vyplýva, že 29 zamestnancov (56,9%) netrpí, resp. sme u nich nepozorovali rozpady pulzných vĺn, ktoré pri vyšetrení musia prekročiť hranicu -97% zmeny poškodenia (tab. 8). V tomto prípade teda môžeme, len konštatovať, že až 29 zamestnancov netrpí vážnejším poškodením cirkulácie krvi v prstoch rúk.

Výsledky fotopletyzmografických vyšetrení pre ľavú a pravú ruku sú v tabuľkách 9 a 10.

Z tabuliek 9 a 10 je zrejmé, že u 12 zamestnancov (23,5 %) sa prejavili zmeny cirkulácie krvi na druhom prste pravej ruky a u 12 zamestnancov (23,5 %) na treťom prste ľavej ruky. V obidvoch prípadoch došlo k úplnému rozpadu pulzných vĺn (dosiahli hranicu -97% zmeny poškodenia). Jeden zo zamestnancov trpí rozpadom pulzných vĺn na všetkých prstoch, jeden rozpadom na siedmich prstoch a u dvoch sa prejavil rozpad pulzných vĺn na šiestich prstoch oboch rúk. Najväčšiu početnosť poškodenia môžeme pozorovať u zamestnancov vo vekovej kategórií 40–49 a 50–59 rokov s dobou expozície v rozmedzí od 21–30 rokov.

ZÁVER

Pracovné prostredie umožňuje človeku byť plnohodnotným článkom pracovného procesu. Akákoľvek záťaž pôsobí na jeho fyzický a psychický stav nepriaznivo. Podstatný je preto komplexný prístup k prevencii, podpore a ochrane zdravia, vrátane kontroly pracovných rizík. Cieľom tejto štúdie bolo analyzovať klinické príznaky pracovníkov, pracujúcich v pracovnom prostredí s rizikom hluku a vibrácií a skúmať závislosti stanovených premenných, ktoré sme predpokladali, že môžu mať vplyv na celkovú stratu sluchu z hluku a chorobu z vibrácií.

Z výsledkov uskutočnených laboratórnych vyšetrení a následného experimentálneho posúdenia je možné konštatovať, že navrhnutý viacnásobný regresný model celkovej straty sluchu je štatisticky významný. Premenná „Celková strata sluchu“, ktorú sme sledovali, sa dá dobre vysvetliť vplyvom premenných „Doba expozície hluku“, „Vek zamestnancov“ a „Počet klinických príznakov“ a ich vzájomnou interakciou. Na druhej strane je potrebné si uvedomiť, že na sledovanú premennú v skutočnosti môžu vplývať aj ďalšie premenné (napr. celkový zdravotný stav, psychický stav, životospráva, sociálna, pracovná a osobná anamnéza, pracovné zaradenie a pod.).

Prstová pletyzmografia je u pracovníkov, ktorí sú exponovaní vibráciám prekračujúcim stanovený limit alebo do tohto rizika vstupujú, súčasťou preventívnych lekárskych prehliadok a z tohto dôvodu je nevyhnutné pre ďalší výskum získať potrebné údaje z príslušných pletyzmografov. Vodný chladový test nám bude slúžiť len ako pomocná vyšetrovacia metóda, pri ktorej ide o vizuálne posúdenie stavu.

Je potrebné si uvedomiť, že táto problematika je komplikovaná a z tohto dôvodu existuje mnoho prístupov pri jej riešení. Prezentované výsledky sa opierajú o doterajšie skúsenosti z oblasti merania a hodnotenia faktorov prostredia, ktoré autori reálne v praxi vykonávajú.

Poďakovanie:

Táto práca bola podporovaná Agentúrou na podporu výskumu a vývoja na základe Zmluvy č. APVV-0432-12 a VEGA 1/1216/12 a KEGA 032/TUKE/012.

Tento príspevok bol riešený v spolupráci s Klinikou pracovného lekárstva a klinickej toxikológie v Košiciach.

Do redakce došlo dne 21. 5. 2013.

Do tisku přijato dne 11. 6. 2013.

Adresa pro korespondenci:

Ing. Miriama Piňosová, PhD.

Technická univerzita v Košiciach

Strojnícka fakulta

Katedra environmentalistiky

P. Komenského 5, 042 00  Košice

Slovenská republika

e-mail: miriama.pinosova@tuke.sk