ГОСТ Р ИСО 8996-2008 Эргономика термальной среды. Определение скорости обмена веществ

     6 Уровень 3. Анализ

6.1 Оценка скорости обмена веществ по частоте сердечных сокращений

Частоту сердечных сокращений в конкретный момент времени можно посчитать в виде суммы нескольких компонентов:

,                         (2)

где - частота сердечных сокращений в покое, в положении лежа в нейтральных тепловых условиях, уд./мин;

- увеличение частоты сердечных сокращений вследствие динамической мышечной нагрузки в нейтральных тепловых условиях, уд./мин;

- увеличение частоты сердечных сокращений вследствие статического напряжения мышц (этот компонент зависит от соотношения между прилагаемым усилием и максимальным принудительным усилием работающей группы мышц), уд./мин;

- увеличение частоты сердечных сокращений вследствие термальной нагрузки (см. ИСО 9886), уд./мин;

- увеличение частоты сердечных сокращений вследствие умственной нагрузки, уд./мин;

- изменение частоты сердечных сокращений вследствие других факторов, например: респираторные воздействия, циркадные ритмы, обезвоживание, уд./мин.

В случае динамической работы, в которой задействованы основные группы мышц, при небольшом количестве статической мышечной нагрузки и при отсутствии термальной и умственной нагрузки оценку скорости обмена веществ определяют на основе измерений частоты сердечных сокращений во время работы. В таких условиях между скоростью обмена веществ и частотой сердечных сокращений существует линейная связь. С учетом вышеупомянутых ограничений данный метод может быть более точным, чем методы оценки уровня 1 и уровня 2 (см. таблицу 1), и менее сложным, чем измерение потребления кислорода, которое дает самые точные результаты.

Частоту сердечных сокращений можно регистрировать непрерывно, например, при помощи телеметрической аппаратуры или с некоторым уменьшением точности путем измерения пульса вручную (см. ИСО 9886).

Среднюю частоту сердечных сокращений можно вычислить за фиксированные интервалы времени, например, за 1 мин в течение различных рабочих циклов или за время всей рабочей смены.

При наличии значительной тепловой нагрузки, статической работы мышц, динамической работы групп небольших мышц и/или умственной нагрузки угол наклона и форма графика функции, связывающей частоту сердечных сокращений и скорость обмена веществ, могут значительно изменяться. Порядок, используемый для коррекции измерений частоты сердечных сокращений, с учетом тепловых воздействий установлен в стандарте ИСО 9886.

6.2 Связь частоты сердечных сокращений и скорости обмена веществ

Соотношение между частотой сердечных сокращений и скоростью обмена веществ можно измерить путем записи пульса на различных этапах определенной мышечной нагрузки в процессе эксперимента в среде с нейтральными термальными условиями. Частоту сердечных сокращений и соответствующее потребление кислорода или выполняемую физическую работу измеряют в процессе динамической работы мышц на разных этапах нагрузки. Так как тип работы (эргометрия рабочего цикла, проверка каждого шага, однообразный механический труд), последовательность и продолжительность этапов нагрузки оказывают влияние на оба параметра, должна быть использована стандартизированная процедура.

Линейная функциональная связь сохраняется для следующих диапазонов:

- более 120 уд./мин, в этом случае можно пренебречь компонентом умственной нагрузки;

- менее чем на 20 ударов ниже максимального пульса субъекта, поскольку в этом случае наблюдается тенденция выравнивания пульса выше данного значения.

В этих пределах связь между частотой сердечных сокращений и скоростью обмена веществ имеет вид:

,                                                 (3)

где - частота сердечных сокращений в состоянии отдыха при нейтральных термальных условиях;

- увеличение частоты сердечных сокращений на единицу скорости обмена веществ;

- скорость обмена веществ, Вт·м;

- скорость обмена веществ в состоянии отдыха, Вт·м.

Данное соотношение используют для определения скорости обмена веществ по результатам измерений пульса.

Если данное выражение находят по результатам измерений и в процессе эксперимента, точность приблизительно равна 10%.

С дальнейшей потерей точности данное выражение можно вывести из следующих оценок: