И повышения работоспособности

 

Физиология труда — это наука, изучающая из­менения функционального состояния организма человека под влиянием его трудовой деятельности и обосновывающая методы и средства организации трудового процесса, направленные на поддержание высокой работоспособности и сохранение здоровья работающих.

Основными задачами физиологии труда являются:

— изучение физиологических закономерностей трудовой деятельности;

— исследование физиологических параметров ор­ганизма при различных видах работ;

— разработка практических рекомендаций и ме­роприятий, направленных на оптимизацию трудового процесса, снижение утомляемости, сохранение здоровья и высокой работоспособ­ности в течение продолжительного времени.

В процессе трудовой деятельности человеку при­ходится выполнять различные виды работ. Истори чески сложилось деление на физический и умствен­ный труд, которое с физиологической точки зрения условно. Никакая мышечная деятельность невоз­можна без участия центральной нервной системы как регулирующей и координирующей все процессы в организме, в то же время нет такой умственной ра­боты, при которой отсутствует мышечная деятель­ность. Различие трудовых процессов проявляется лишь в преобладании деятельности мышечной си­стемы или центральной нервной системы. В настоя­щее время, в связи с механизацией и автоматизаци­ей производственных процессов, физическое напря­жение в трудовой деятельности играет все меньшую роль и значительно возрастает роль высшей нервной деятельности.

В основе любого трудового действия лежит целе­вая установка, на базе которой в центральной нерв­ной системе создастся определенная программа дей­ствий, реализующаяся в системно организованном поведенческом акте. Такие запрограммированные действия носят название динамического стереоти­па. Сущность динамического стереотипа заключает­ся в том, что в ЦНС формируются длительно теку­щие нервные процессы, соответствующие простран­ственным, временным и порядковым особенностям воздействия на организм внешних и внутренних раздражителей. При этом обеспечивается точность и своевременность реакции организма на привыч­ные раздражители, что особенно важно в формиро­вании различных трудовых навыков. Наличие ди­намического стереотипа исключает излишние дей­ствия в процессе выполнения работы, «экономит» энергию и отдаляет наступление утомления. Кроме того, динамический стереотип обеспечивает при­способление организма к меняющимся условиям трудовой деятельности.

В процессе трудового действия в ЦНС поступа­ет информация о ходе выполнения программы, на основании которой возможны текущие поправки к действиям. Точность программирования и ус­пешность выполнения программы зависят от опыта и количества предшествующих повторений этого действия, то есть автоматизма или навыков.

В ходе трудового процесса активизируются раз­личные физиологические системы. Если преоблада­ют физические усилия, то прежде всего активизиру­ется мышечная система и система так называемого вегетативного обеспечения мышечной деятельности (кровообращение, дыхание); при интенсивной физи­ческой работе возрастает уровень обменных процес­сов, количество потребляемого в минуту кислорода, минутный объем и частота дыхания, число сердеч­ных сокращений и т. д.

В процессе умственной деятельности активизи­руются различные отделы коры головного мозга, в которых возрастает кровоток и потребление кис­лорода; при увеличении степени умственного или эмоционального напряжения наблюдается учаще­ние пульса, повышение артериального давления, возрастает интенсивность обменных процессов.

В физиологии труда важнейшими являются по­нятия работоспособности и утомления.

Под работоспособностью понимают потенциаль­ную возможность человека выполнять на протяжении заданного времени и с достаточной эффективно­стью работу определенного объема и качества. Под влиянием множества факторов работоспособность изменяется во времени и условно подразделяется на следующие фазы:

1 фаза — фаза врабатываемости, в этот период повышается активность центральной нервной систе­мы, возрастает уровень обменных процессов, усили­вается деятельность сердечно-сосудистой системы, что приводит к нарастанию работоспособности;

2 фаза — фаза относительно устойчивой работо­способности, в этот период отмечается оптимальный уровень функционирования ЦНС, эффективность труда максимальная;

3 фаза — фаза снижения работоспособности, свя­занная с развитием утомления.

Продолжительность каждой из этих фаз зависит как от индивидуальных особенностей ЦНС, так и от условий среды, в которых совершается работа, от вида и характера деятельности, от эмоционального

и физического состояния организма. Понимание процессов изменения работоспособности позволяет предупредить или отдалить наступление утомления. Например, у студентов первых курсов высших учеб­ных заведений в соответствии с биологическими рит­мами «пик» работоспособности приходится на 11 ча­сов утра; фаза относительно устойчивой работоспо­собности наблюдается приблизительно до 16 часов, а затем начинается третья фаза — снижение работо­способности. В соответствии с этим основной задачей является продление второй фазы, оно может быть достигнуто целым комплексом мероприятий, среди которых наиболее эффективными являются смена видов деятельности, производственная гимнастика, перерывы в работе и так далее, то есть все мероприя­тия, направленные на предупреждение утомления.

Утомление — это снижение работоспособности, наступающее в процессе работы. Если в работе пре­обладает умственное напряжение, утомление харак­теризуется снижением внимания, продуктивности умственного труда, увеличением количества допу­скаемых ошибок, утомлением анализаторов. Если преобладают в работе физические усилия, утомле­ние проявляется в снижении мышечной силы.

Существует ряд теорий утомления; теория исто­щения в мышцах энергетических запасов, теория «отравления» организма молочной кислотой и др. Однако на основании работ И.П. Павлова, Н.Е. Вве­денского, И.М. Сеченова, А. А. Ухтомского было до­казано, что прекращение работы вследствие утом­ления зависит от состояния центральной нервной системы. При длительном возбуждении определенных участков нервной системы наступает перевозбу­ждение и торможение условных рефлексов. Тормо­жение позволяет клеткам не реагировать на посту­пающие импульсы, вследствие чего прекращается активная деятельность; торможение является мерой предупреждения функционального истощения кле­ток. Утомление может накапливаться изо дня в день и перерасти в переутомление.

Переутомление — это патологическое состояние, болезнь, которая не исчезает после обычного отды­ха, требует специального лечения.

Важное место в вопросах физиологии труда за­нимают понятия тяжести и напряженности труда.

Понятие тяжесть чаще всего относят к работам, при выполнении которых преобладают мышечные усилия. Критериями тяжести труда при динами­ческой нагрузке являются: мощность внешней ме­ханической работы, максимальная величина под­нимаемых вручную грузов, величина ручного гру­зооборота за смену, частота шагов в одну минуту, наклоны туловища свыше 50° в 1 минуту при работе стоя; при статической нагрузке тяжесть труда оце­нивают по величине статической нагрузки в кГ/с при удержании усилия одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног, времени пребыва­ния в вынужденной позе.

Понятие напряженность труда чаще относят к работам с преобладанием нервно-эмоционально­го напряжения. Критериями напряженности труда являются: напряжение внимания (число производ­ственно-важных объектов наблюдения, длитель­ность сосредоточенного наблюдения в процентах от общего времени смены, плотность сигналов или со­общений в среднем в 1 час), эмоциональное напря­жение, напряжение анализаторов, объем оператив­ной памяти, интеллектуальное напряжение, моно­тонность работы.

Существует способ оценки тяжести работы по по­треблению кислорода и энерготратам (табл. 7).

Таблица 7

Характер работы	Потребление кислорода, л/мин	Энерготраты, ккал/мин
Легкая	ДО 0,5	до 2,5
Средней тяжести	от 0,5 до 1,0	2,5-5,0
Тяжелая	1,0 и выше	выше 5

 

Напряженность труда в каждом конкретном слу­чае зависит как от тяжести (будь то умственный или физический труд), так и от индивидуальных особенностей работающего. Труд одинаковой тяже­сти может вызвать у разных людей разную степень напряженности. Ряд исследователей полагают, что состояние утомления развивается через напряже­ние, степень утомления может служить критерием рабочего напряжения.

При физической работе важное значение имеет правильная организация рабочих движений, чере­дование статических и динамических усилий. Ста­тические мышечные усилия характеризуются пре­обладанием напряжения над расслаблением. При этом работа мышц осуществляется в анаэробных, то есть в бескислородных условиях. Клетки и ткани мышц получают энергию в результате диссимиля­ции, расщепления сложных органических веществ до углекислого газа и воды. Примером может слу­жит гликолиз — расщепление глюкозы, которое протекает в 2 основных этапа — бескислородный и кислородный.

 

На бескислородном этапе молекула глюкозы рас­щепляется до молочной кислоты, причем выделяет­ся небольшое количество энергии и образуется все­го 2 молекулы АТФ. АТФ — основное энергетиче­ское вещество клетки, единица измерения энергии в клетке, все процессы превращения энергии сопро­вождаются синтезом или распадом АТФ. При ста­тистических усилиях, когда мышцы сжаты, кро­веносные сосуды сдавлены, в клетки не поступает кислород, гликолиз останавливается на бескисло­родном этапе, энергия не образуется, в клетках накапливается молочная кислота (С₃Н₆0₃), появ­ляется чувство утомления, боль в мышцах. При чередовании напряжения мышц и расслабления гликолиз идет в два этапа, молочная кислота рас­щепляется до углекислого газа и воды и при этом клетка получает почти в 20 раз больше энергии — 38 молекул АТФ.

Таким образом, при правильном чередовании ста­тических и динамических усилий можно добиться преобладания кислородного расщепления 'над бес­кислородным, что способствует более длительному сохранению работоспособности. В этой связи исклю­чительно важной является физиологическая рацио­нализация, основными направлениями которой яв­ляются: рациональная организация трудового про­цесса, создание условий для быстрого овладения трудовыми навыками, рациональная организация режимов труда и отдыха.

Решению этих задач служит эргономика — на­учная дисциплина, изучающая трудовые процес­сы с целью оптимизации орудий и условий труда, повышения эффективности трудовой деятельности и сохранения здоровья работающих.

Основным объектом эргономики является слож­ная система «человек-машина», в которой ведущая роль принадлежит человеку. Эргономика тесно свя­зана с инженерной психологией, которая рассма­тривает требования, предъявляемые к психическим особенностям человека, проявляемым при его взаи­модействии с техническими средствами. Эргоно­мика осуществляет системный подход к трудовым процессам и оперирует эргономическими показа­телями: гигиеническими, антропометрическими, физиологическими, психофизиологическими, эс­тетическими (5).

Эргономическая биомеханика на основе антро­пометрических признаков (размеры тела, конечно­стей, головы, кистей, стопы, угла вращения в су­ставах, досягаемости руки) дает рекомендации по организации рабочего места, конструированию ин­струмента и оснастки.

Требования технической эстетики реализуются с помощью дизайна (художественного конструиро­вания оборудования), его цветового оформления, оформления графических средств информации, конструирования спецодежды и обуви. При этом создаются условия для оптимальных зрительных нагрузок, гармонии в эмоциональном содержании трудовых процессов, обеспечивается наименьшая травмоопасность и минимальные вредные психоло­гические воздействия трудового процесса.

Для современного этапа НТР характерна неза­вершенность автоматизации и механизации труда, в связи с чем имеют место неблагоприятные условия труда и профессиональные заболевания. Например, было установлено, что операторы клавишных ЭВМ работают в неудобной позе, которая характеризуется ' сильным наклоном головы вперед (59° от вертикали) и положением рук на весу с отведением от корпуса под утлом 87°. Эта. поза обусловливает многочислен­ные жалобы операторов на постоянные боли в обла­сти спины, шеи, плечевого пояса, предплечья, кисти.

Мышечная усталость, например, у операторов дисплеев связана с наклоном головы и верхней ча­сти туловища вперед, что приводит за 60 минут к пе­ренапряжению мышц шеи, межлопаточной области, сгибателей предплечья. Неудобная поза приводит к возникновению дополнительных движений, пе­ремене положения тела, что ускоряет наступление утомления и ведет к снижению качества труда.

Общие принципы гигиенического нормирования производственных факторов распространяются на всех работающих. Вместе с тем необходимо учитывать биологические, анатомо-физиологические, биохи­мические и другие особенности женского организ­ма и организма подростков. Например, женщины в сравнении с мужчинами в среднем имеют меньший рост (на 10-15 см), массу тела (на 10-12 кг), мень­шие размеры и массу сердца (на 25-30 %), удар­ный объем сердца и минутный объем крови (на 20-30 %), меньшую жизненную емкость легких, массу мышечной ткани, ее сократительную способность и способность к тренировке. Работа, которую могут выполнять женщины, составляет в среднем 60-70 % от той, которую может выполнять средний мужчи­на. Выраженные половые различия в напряжении физиологических функций, меньшая работоспособ­ность и производительность труда, развитие в более ранние сроки некомпенсированного утомления, зна­чительная частота нарушений в осуществлении спе­цифических функций (вынашивание беременности, протекание родов) являются основанием для вклю­чения в классификацию тяжести и напряженности труда градаций по половому признаку. Установлены градации по воздействию микроклимата, химиче­ских веществ, воздействию шума и вибрации.

Важное значение для сохранения и стабилизации трудовых резервов общества имеет правильная ор­ганизация труда подростков, у которых имеет место несовершенство процессов возбуждения и торможе­ния в центральной нервной системе, незавершен­ность анатомического и физиологического формиро­вания двигательного аппарата, утомление наступает быстрее. Особенно важен в этом случае профессио­нальный отбор и профессиональная ориентация.

Профессиональный отбор по медицинским пока­зателям должен основываться на точном выяснении требований трудового процесса к степени функцио­нальною напряжения различных физиологических систем. Лица с недостаточно развитыми, слабыми физиологическими системами не должны допускать­ся к работам, при которых требуется значительное напряжение именно этих физиологических систем, при условии, что она не может быть ликвидирована в процессе подготовки к тому или иному виду деятель­ности. Это позволяет сохранить функциональные ре­зервы здоровья у значительной группы работающих.

Профессиональная ориентация, учитывающая склонности и личностные особенности будущего ра­ботника и соответствие их характеру трудовой дея­тельности , позволяет человеку иметь работу по душе, по способностям, и, следовательно, такой труд будет для него менее утомительным. Важное значение име­ют также режимы труда и отдыха, соответствующие возрасту, более частые перерывы в работе, включение в режим прогулок, элементов двигательной актив­ности, смена деятельности, положительные эмоции.