Классификация основных форм деятельности человека.
Классификация условий трудовой деятельности.
Оценка тяжести и степени напряженности трудовой деятельности.
Работоспособность и ее динамика. Профилактика утомления.
Классификация основных форм деятельности человека
Характер и организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на изменение функционального состояния организма человека. Трудовая деятельность делится на физический и умственный труд.
Физический труд характеризуется повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы, обеспечивающие его деятельность. Физический труд, развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы, в то же время имеет ряд отрицательных последствий. Прежде всего, это социальная неэффективность физического труда, связанная с низкой его производительностью, необходимостью напряжения физических сил и потребностью в длительном отдыхе (до 50% рабочего времени)
Умственный труд объединяет работы, связанные с приёмом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является одним из условий формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда. Длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность: ухудшаются функции внимания, памяти, восприятия.
Энергия, необходимая человеку для жизнедеятельности, выделяется в его организме в процессе окислительно-восстановительного распада углеводов, белков, жиров и других органических соединений, содержащихся в продуктах питания. Совокупность химических реакций в организме человека называется обменом веществ. Изменение позы, интенсивности мышечной деятельности, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других факторов приводят к дополнительным затратам энергии.
Так, например, при рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5 – 10 % уровень основного обмена; при рабочей позе стоя-на 10...25 %, при вынужденной неудобной позе – на 40...50 %. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15...20 % общего обмена в организме (масса мозга составляет 2 % массы тела). Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии повышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией – на 94 %, у операторов вычислительных машин – на 60...100%.
Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеющим важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа (учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа). С увеличением тяжести труда значительно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой энергии.
В соответствии с принятой физиологической классификацией трудовой деятельности в настоящее время различают следующие формы труда.
1. Формы труда, требующие значительной мышечной активности . Этот вид трудовых операций применяется при отсутствии механизированных средств и требует повышенных энергетических затрат от 17 до 25 МДж (4000-6000 ккал) и выше в сутки.
2. Механизированные формы труда . При этих формах труда энергетические затраты рабочих колеблются в пределах 12,5-17 МДж (3000-4000 ккал) в сутки.
Особенностью механизированных форм труда являются изменения характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы конечностей, которые должны обеспечить большую скорость и точность движений, необходимых для управления механизмами. Однообразие простых и большей частью локальных действий, однообразие и малый объем воспринимаемой в процессе труда информации приводят к монотонности труда и быстрому наступлению утомления.
3. Формы, связанные с частично автоматизированным производством. При таком производстве человек выключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Задача человека ограничивается выполнением простых операций на обслуживание станка: подать материал для обработки, пустить в ход механизм, извлечь обработанную деталь. Характерные черты этого вида работ - монотонность, повышенный темп и ритм работы, утрата творческого начала.
4. Групповые формы труда – конвейер . Эта форма труда определяется дроблением процесса труда на операции, заданным ритмом, строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту с помощью конвейера. При этом чем меньше интервал времени, затрачиваемый работающим на операцию, тем монотоннее работа, тем упрощеннее ее содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению.
5. Формы труда, связанные с дистанционным управлением. При этих формах труда человек включен в системы управления как необходимое оперативное звено, нагрузка на которое уменьшается с возрастанием степени автоматизации процесса управления. Различают формы управления производственным процессом, требующие частых активных действий человека, и формы управления, в которых действия оператора носят эпизодический характер, и основная его задача сводится к контролю показаний приборов и поддержанию постоянной готовности к вмешательству при необходимости в процесс управления объектом
6. Формы интеллектуального (умственного) труда . Подразделяются на операторский, управленческий, творческий, труд медицинских работников, труд преподавателей, учащихся, студентов. Эти виды различаются организацией трудового процесса, равномерностью нагрузки, степенью эмоционального напряжения.
Интеллектуальный труд заключается в переработке и анализе большого объема разнообразной информации, и как следствие этого – мобилизация памяти и внимания, частота стрессовых ситуаций. Однако мышечные нагрузки, как правило, незначительны, суточные энергозатраты составляют 10-11,7 МДж (2000-2400 ккал) в сутки.
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. Основные задачи физиологии труда:
- исследование физиологических параметров организма человека при различных видах работ;
- изучение физиологических закономерностей организма человека в процессе трудовой деятельности;
- разработка практических рекомендаций и мероприятий, направленных на оптимизацию трудового процесса, снижение утомляемости, сохранение здоровья и высокой работоспособности в течение продолжительного времени.
Любой вид трудовой деятельности представляет собой сложный комплекс физиологических процессов, в который вовлекаются все органы и системы человеческого организма. Огромную роль в этой работе играет центральная нервная система (ЦНС), обеспечивающая координацию функциональных изменений, развивающихся в организме при выполнении работы.
Нервная система человека имеет сложное строение. Различают центральную и периферическую нервную системы.ЦНС - головной и спинной мозг. Эта система формирует и регулирует поведение и мыслительную деятельность человека.Периферическая нервная система - нервы, по которым распространяются нервные импульсы с периферии в нервные центры, и наоборот, из нервных центров к периферическим органам. Кроме того, есть вегетативная нервная система , которая регулирует жизнь организма, деятельность его внутренних органов, выполняющих функции жизнеобеспечения.
Вся разнообразная деятельность клеток, тканей, органов и систем человеческого организма регулируется, управляется ЦНС, благодаря деятельности которой организм представляет собой единое целое. ЦНС осуществляет связь организма с окружающей средой.
Ответная реакция организма на поступление раздражения рецепторов, осуществляемая при участии и под контролем ЦНС, называется рефлексом. Вот наиболее типичный путь, который проходит волна возбуждения при осуществлении рефлекса: раздражение извне падает на соответствующие рецепторы, затем возбуждение идет по центростремительному нерву и передается в ЦНС, где оно подвергается переработке и передается на другой нейрон (нервную клетку), из которого исходят двигательные волны возбуждения по центробежным (или двигательным) нервным волокнам. Эти возбуждения поступают к мышцам (или другим рабочим органам) и вызывают их сокращение или расслабление.
Согласно учению И.П. Павлова, все рефлексы распадаются на две большие группы: безусловные и условные . Рефлексы низших отделов центральной нервной системы, которые передаются организму наследственно, получили название безусловных. Корковые рефлексы, возникающие под воздействием материальных условий среды, называются условными. Образование условных рефлексов есть функция коры головного мозга.
Наиболее общими особенностями условно-рефлекторной деятельности человеческого организма в процессе труда являются следующие:
- 1) осознанность цели трудовой деятельности - стремление к достижению цели выступает как раздражитель, способствующий формированию и закреплению условных рефлексов;
- 2) в процессе трудовой деятельности на высшие отделы ЦНС воздействуют не только физические и химические раздражители, но и раздражители социального порядка, которые обусловлены общественным характером труда.
Огромное разнообразие проявлений жизнедеятельности организма как единого целого с окружающей средой осуществляется благодаря объединяющей, регулирующей и координирующей роли ЦНС и ее высших отделов. Поэтому различные движения, приемы, операции, совершаемые человеком во время трудовой деятельности, есть внешнее проявление сложнейших процессов, происходящих в отделах нервной системы.
Таким образом, нервная система выполняет две основные функции:
- 1) обеспечивает нормальное взаимодействие организма с окружающей средой;
- 2) объединяет и регулирует все функции жизнедеятельности всего организма, его органов, клеток. Важнейшей предпосылкой правильной ориентации человека в окружающей среде является зрение.
В процессе жизни и деятельности человек до 80% всей информации получает через зрительный анализатор . Восприятие визуальной информации ограничено пределами так называемого поля зрения. Поле зрения - это пространство, обозреваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы, это та сфера, электромагнитные волны в которой возбуждают визуальные ощущения. В пределах угла зрения 30-40° условия для видения оптимальны. Основные носители информации целесообразно помещать в этом диапазоне, так как в нем воспринимаются и движения, и резкие контрасты.
Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естественной защитой. Рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу - от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности и век пылинки, а благодаря наличию в ней лизоцима (обеззараживающее вещество) убивает микробы. Защитную функцию выполняют и ресницы. Однако, несмотря на совершенство, естественная защита для глаз оказывается недостаточной. Поэтому при опасных для глаз условиях следует обязательно применять искусственные средства защиты.
Звуки доставляют человеку информацию. Одни звуки приятны, другие звуки отрицательно влияют на здоровье человека. Некоторые выполняют роль сигналов, предупреждая об опасности. Оценить мир звуков человек может с помощью органа слуха.
Ухо человека состоит из трех основных частей: наружное ухо, среднее ухо и внутреннее ухо. Звуковые волны направляются в слуховую систему через наружное ухо к барабанной перепонке, колебания которой механическим путем через среднее ухо передаются к внутреннему уху, где колебания барабанной перепонки преобразуются в колебания со значительно меньшей амплитудой, но с более высоким давлением. Возбуждение нервных окончаний слухового нерва доходит до коры головного мозга и вызывает восприятия звука.
Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, позволяя человеку воспринимать широкий диапазон звуков окружающей среды и анализировать их по силе, высоте тона, окраске, отмечать изменения по интенсивности и частотному составу, определять направление прихода звука.
Двигательный аппарат позволяет осуществлять трудовую деятельность человека.
Двигательным аппаратом человеческого организма называют специализированный аппарат, который состоит из: а) костно-опорного аппарата (кости, суставы, сухожилия); б) скелетных и речевых мышц; в) двигательных нервных центров, заложенных в спинном и головном мозге, и нервов, связывающих эти центры с мышцами.
Двигательный аппарат выполняет следующие функции: 1) является исполнительным механизмом, посредством которого человек, используя орудия труда, благодаря выработанным движениям и приемам воздействует на предмет труда; 2) входит в состав рабочего механизма речи и мышления; 3) заложенный в нем биохимический механизм превращает химическую энергию в механическую и тепловую; 4) является источником мощных нервных импульсаций.
Простейшими элементами двигательного аппарата человека являются так называемые кинематические пары - совокупность двух звеньев, взаимно ограничивающих движение и соединенных друг с другом посредством сустава, напоминающих собой шарнир. Примером таких кинематических пар могут служить плечо - предплечье, бедро - голень, которые сочленены соответственно лучевым и коленным суставом.
Необходимо подчеркнуть две особенности устройства человеческого организма : небольшое количество кинематических пар и возможность выполнения с их помощью бесконечного многообразия двигательных задач.
Трудовая деятельность человека и окружающая среда постоянно меняются в процессе ускорения научно-технического прогресса и осуществления широких социально-экономических преобразований. Вместе с тем труд остается первым, основным и непременным условием существования человека.
В настоящее время различают следующие основные формы труда.
1 . Формы труда ,требующие значительной мышечной энергии .
Эти трудовые действия применяются при отсутствии механизированных средств и требуют значительных энергетических затрат в сутки – от 17 до 25 МДж (4000 – 6000 Ккал) и выше.
Напряженный физический труд, стимулирующий развитие мышечной системы и обменные процессы, имеет вместе с тем ряд недостатков. Главный – это неэффективность, связанная с низкой производительностью труда и необходимостью перерывов на восстановление физических сил, составляющих до 50% рабочего времени.
2. Механизированные формы труда. При этих формах труда энергетические затраты рабочих колеблются в сутки в пределах 12,5 – 17 МДж (3000 – 4000 Ккал).
Механизация труда позволяет уменьшить характер мышечных нагрузок и усложнить программы действий. Однако однообразие простых действий и малый объем воспринимаемой при этом информации приводит к монотонности труда.
3 . Формы труда, связанные с автоматизированным производством . При данной форме труда человек исключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняют механизмы. Характерные черты этих форм труда - монотонность, высокие темп и ритм работы, нервная напряженность.
При автоматизированных формах труда от работника требуются постоянная готовность к действию и быстрота реакции, необходимая для своевременного устранения возникающих неполадок.
4. Групповые формы труда- конвейерные. Отличительные особенности данной формы - разделение общего процесса на конкретные операции, строгая последовательность их выполнения, автоматическая подача деталей к каждому рабочему месту с помощью ленты конвейера.
При конвейерной форме требуются соответствующие темп и ритм работы. Чем проще содержание операции, тем меньше работник тратит времени на нее и тем монотоннее работа.
Одно из отрицательных последствий конвейерного труда - монотония, которая выражается в преждевременной усталости и нервном истощении.
5. Формы труда, связанные с управлением производственными процессами и механизмами(умственный труд). С точки зрения физиологии различают две основные формы управления производственными процессами: в одних случаях пульты управления требуют частых активных действий человека, а в других - редких.
Умственный (интеллектуальный) труд представлен профессиями, относящимися к сфере материального производства (конструкторы, инженеры, техники, диспетчеры, операторы и др.), и профессиями вне материального производства (ученые, врачи, учителя, писатели, артисты, художники и др.).
Интеллектуальный труд заключается в переработке и анализе большого объема разнообразной информации, а следовательно, требует мобилизации памяти, внимания, напряжения сенсорного аппарата, активизации процессов мышления. Мышечные нагрузки при этом незначительны, а суточные энергозатраты составляют всего 10-11,7 МДж (2000-2400 Ккал).
Для интеллектуального труда характерна гипокинезия, т. е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ослаблению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения.
Умственный труд подразделяют на: операторский, управленческий, творческий, труд медицинских работников, преподавателей, учащихся и студентов. Различия здесь касаются организации трудового процесса, равномерности нагрузки, степени эмоционального напряжения.
Методы оценки тяжести труда.
Существуют следующие методы оценки тяжести труда:
1. Легкий физический труд (без поднятия тяжестей), характеризующийся энергозатратами
Работающего в пределах от 2000 до 2500 ккал (работа на конвейерных линиях в пищевой, легкой, электронной отраслях экономики);
- 2. Физический труд средней тяжести с поднятием небольших тяжестей весом до 25 кг и энергозатратами от 2500 до 3000 ккал (на металлообрабатывающих производствах с выпуском мелких деталей);
- 3. Тяжелый физический труд с периодическим поднятием тяжестей более 25 кг, с наличием вредности по ряду параметров (шума, вибрации, пыли, химических и токсических веществ, высокой температурой воздуха в производственной зоне, высокой относительной влажностью воздуха);
- 4. Очень тяжелый физический труд с поднятием тяжестей более 25 кг многократно в течение рабочего дня, характеризующийся энергетическими затратами организма работающего от 6000 ккал и выше.
Интенсивная работа, как физическая, так и умственная, может привести к утомлению и переутомлению.
Под утомлением понимают особое физиологическое состояние организма, возникающее после проделанной работы и выражающееся во временном снижении работоспособности. При длительном воздействии на организм вредных факторов производственной среды может развиваться переутомление, называемое иногда хроническим, когда снизившуюся за день работоспособность ночной отдых полностью не восстанавливает.
Важными мерами профилактики утомления являются обоснование и внедрение в производственную деятельность оптимального режима труда и отдыха. Рациональный режим труда и отдыха - это распорядок в трудовой деятельности, который регламентирует такое соотношение работы и отдыха, при котором высокая производительность труда сочетается с высокой и устойчивой работоспособностью человека в течение возможно длительного времени. Необходимость чередования работы и отдыха является одной из физиологических особенностей трудовой деятельности человека. Снижение работоспособности при утомлении может наступить раньше или позже, в зависимости от характера и конкретных условий труда. Большое значение в профилактике утомления имеет активный отдых, в частности физические упражнения, проводимые во время коротких производственных перерывов. Занятия физкультурой в организациях во время работы позволяют повысить производительность труда от 3 до 14% и улучшить некоторые показатели физиологического состояния организма работающих.
Необходимыми факторами для профилактики утомления, являются надлежащие санитарное состояние производственных помещений, микроклиматические условия, эстетическое оформление и др.
Безопасная трудовая деятельность человека возможна при обязательном учете физиологических основ умственного и физиологического труда, проведении мер по повышению работоспособности организма и созданию комфортных условий для работы.
Анализ деятельности и жизни людей дает основания для утверждения, известного как «аксиома о потенциальной опасности » и подразумевающего, что любая деятельность потенциально опасна. В процессе эволюции человеческий организм постепенно приспособился к экстремальным климатическим условиям: низким температурам севера, высоким температурам экваториальной зоны, к жизни в сухой пустыне и в сырых болотах. Потенциальная опасность заключается в скрытом, неявном характере проявления опасностей. Например, человек не ощущает до определенного момента увеличения концентрации СО2 в воздухе. В норме атмосферный воздух должен содержать не более 0,05% СО2, но в помещении, где находятся люди, концентрация СО2 увеличивается. Углекислый газ не имеет цвета, запаха, и нарастание его концентрации проявляется через усталость, вялость, снижение работоспособности. Организм человека, систематически пребывающего в таких условиях, реагирует сложными физиологическими процессами: изменением частоты, глубины и ритма дыхания; увеличением частоты сердечных сокращений; изменением артериального давления, чреватыми травматизмом.
Потенциальная опасность как явление - это возможность воздействия на человека негативных или несовместимых с жизнью факторов.
Негативные факторы , воздействующие на людей, подразделяются на:
естественные , т. е. природные. Например, пыль в воздухе появляется в результате извержений вулканов, ветровой эрозии почвы; антропогенные, т.е. вызванные деятельностью человека. Например, громадное количество вредных частиц выбрасывается промышленными предприятиями;
физические - это движущиеся машины и механизмы; подвижные части оборудования, неустойчивые конструкции; острые и падающие предметы; повышение и понижение температуры воздуха и окружающих поверхностей; повышенная запыленность и загрязненность; повышенный уровень шума, акустических колебаний; вибрации; повышенный уровень электромагнитного излучения и т. д.;
химические - это вредные вещества, используемые в технологических процессах; промышленные яды; ядохимикаты, используемые в сельском хозяйстве и быту; боевые отравляющие вещества;
биологические - это патогенные микроорганизмы (бактерии, вирусы, особые виды микроорганизмов) и продукты их жизнедеятельности; растения и животные. Биологическое загрязнение окружающей среды возникает в результате аварий на биотехнических предприятиях, очистных сооружениях, недостаточной очистки стоков;
психифизиологические - это факторы, обусловленные особенностями характера и организации труда, параметрами рабочего места и оборудования;
травмирующие - это повреждения в организме человека, вызванные действием факторов внешней среды.
Потенциальную опасность можно оценить с помощью риска. Риск - вероятность реализации опасности. Состояние безопасности предполагает отсутствие риска, т. е. отсутствие возможности реализации опасности. На практике полная безопасность недостижима. Пока существует источник опасности, всегда сохраняется некоторый остаточный риск.
Физиология трудовой деятельности - раздел физиологии, посвященный изучению изменений функционального состояния организма человека под влиянием его трудовой деятельности и обосновывающий методы и средства организации трудового процесса, направленные на поддержание высокой работоспособности и сохранение здоровья.
Основными элементами трудового процесса, оказывающими влияние на функции систем человека и его здоровье, являются стереотипно повторяющаяся мышечная работа, вынужденная рабочая поза; повышенные нагрузки на зрительную систему; нервное и психоэмоциональное напряжение; монотонность (однообразие) рабочих действий; гипокинезия. Совокупность элементов трудового процесса определяет характер трудовой нагрузки и, следовательно, уровень физиологического напряжения работающего человека. Величина тру довой нагрузки зависит не только от характера трудового процесса, но и от организации его ритмичности, режима труда и отдыха работающего (внутрисменные перерывы и их заполнение, одно-, двух-, трехсменная работа, вахтовая организация труда), влияние неблагоприятных факторов производственной среды (температура, давление и влажность воздуха; шум и вибрация; плохая освещенность; действие вредных химических веществ), необходимости использования средств индивидуальной защиты.
Трудовая нагрузка может адресоваться к различным физиологическим системам, значительно повышая уровень их функциональной активности. В зависимости от степени вовлечения в процесс трудовой деятельности нервно-мышечного аппарата или нервно-психических функций нагрузки подразделяют на физические и нервно- психические.
Перестройка физиологических функций, обеспечивающая организму возможность успешно справляться с выполнением заданной трудовой задачи зависит, в основном, от двух меняющихся независимо друг от друга факторов: (1) работоспособности человека, то есть способности выполнять работу максимально возможное время, не снижая ее эффективности. Работоспособность зависит от степени тренированности и склонности к данному виду деятельности, состояния окружающей среды, здоровья человека, мотивации работающего; (2) коэффициента полезного действия, определяемого как отношение величины затрат энергии на внешнюю (физическую) работу
к величине общих энергозатрат организма человека. Чем ниже коэффициент полезного действия, тем больше напряжение организма и меньше эффективность работы.
Интенсивность трудовой деятельности (характер труда) определяет состояние человека как во время, так и после работы. Если интенсивность работы не высока, то восстановление затрат энергии и функционального потенциала нагруженных физиологических систем полностью происходит во время работы. При возрастании трудовой нагрузки восстановление затрат не успевает произойти во время работы и переносится на период после ее окончания. В этом случае в конце периода работы происходит утомление (см. главу 27). Если интенсивность работы большая, а время отдыха достаточно для полного восстановления всех энергетических затрат человека, то в процессе восстановления достигается не только исходный уровень состояния физиологических систем, но отмечается даже некоторое превышение его, то есть имеет место эффект тренировки (упражнения; см.главу 27).
Если после работы отдых оказывается недостаточным для полного восстановления работоспособности к началу следующего дня, то происходит постоянное накопление утомления. В результате каждый последующий день работа будет становиться все более напряженной и утомительной. При продолжении работы чрезмерное утомление перерастает в переутомление, то есть хроническое утомление, не исчезающее за обычные периоды отдыха. В случае отсутствия специальных мер профилактики переутомление может привести к пере напряжению - неблагоприятному для здоровья функциональному состоянию человека, пограничному между нормой и патологией. Следствием перенапряжения могут являться повышение заболеваемости, развитие профессиональных болезней, снижение производительности труда. Отсюда очевидна важность разработки физиологически обоснованных средств и методов, обеспечивающих снижение степени утомления работающих в каждом конкретном случае.
Все многообразие видов трудовой деятельности обычно сводят к нескольким обобщенным группам, имеющим общие классификацион ные признаки. Выделяют: (1) труд, требующий значительной мышечной активности (суточные затраты энергии 4500-6500 ккал); (2) механизированные формы труда (энергозатраты - 3000-4000 ккал/ сутки); (3) труд, связанный с полуавтоматическим и автоматическим производством; (4) труд на конвейерных и поточных линиях: (5) труд, связанный с дистанционным управлением; (6) интеллектуальный труд; (7) операторский труд.
В зависимости от характера нагрузки выполняемая работа может быть физической или умственной. При физическом труде выделяют динамическую и статическую работу. Динамическая работа имеет место тогда, когда в физическом смысле происходит преодоление сопротивления на определенном расстоянии. В этом случае (переход от одного станка к другому, перенос предмета труда, перемещение рычагов управления), работа может быть выражена в физических единицах (кГм, Вт, Дж). При положительной динамической работе
мышцы укорачиваются и действуют как "двигатель". При отрица тельной работе (опускание детали на стол, спуск по ступеням с грузом) мышца, напрягаясь, начинает уступать весу груза, то есть играет роль "тормоза".
Статическая работа характеризуется тем, что и без укорочения (изометрический режим) и после начального укорочения мышцы, работающее звено тела не преодолевает никакого расстояния. В физическом смысле это не работа. Тем не менее, организм реагирует на нее изменениями физиологических функций, соответствующими нагрузке (силе сокращений и объему активных мышц). В этом случае проделанная работа измеряется произведением силы сокращения и времени.
Умственная работа включает мыслительный и эмоциональный компоненты. Мыслительный компонент преобладает, когда работа затрагивает, в первую очередь, интеллектуальные способности человека. Примерами служат виды деятельности, требующие решения математических задач, обдумывания производственной ситуации и принятия решения, концентрации внимания, обработки сигналов при работе за пультами управления. Умственная работа, в которой преобладают эмоциональные компоненты, проявляется в конкретных, нередко довольно выраженных вегетативных реакциях (вегетативные компоненты эмоций).
Труд необходим для оптимального протекания биологических процессов в организме, следовательно, оказывает большое влияние на здоровье. Физический труд характеризуется тяжестью и связан с выполнением статической и динамической работы, а умственный связан с напряженностью на фоне статического напряжения. В основе физического и умственного труда лежат одни и те же центральные механизмы. Физический труд отличается большим расходом энергии, потреблением кислорода, быстрым развитием утомления и относительно низкой производительностью.
Статическая работа более утомительна, чем динамическая. При динамической работе благодаря чередованию процессов сокращения и расслабления мышц последние они отдыхают. Сокращающиеся скелетные мышцы одновременно действуют, как микронасосы, облегчая кровообращение и выполняя функцию «периферического сердца». При статической работе напряжение мышц длится непрерывно, сосуды в них постоянно сдавлены, и нормальное кровообращение затруднено. Это приводит к застою крови, накоплению в мышцах и в организме продуктов неполного окисления.
Умственная работа относится к числу весьма трудоемких и напряженных.
Прежде всего необходима ясная и четкая работа головного мозга: внимание и память, которую большинство людей считают главным залогом успеха в умственном труде. Внимание имеет волнообразные колебания в силу естественных физиологических причин – периодическое повышение возбудимости мозга сменяется понижением его активности и связано с появлением и поддержанием стойкого очага возбуждения в одном (или нескольких) вполне определенных центрах мозга. Память связана с сохранением стойких следов возбуждения (или внутреннего торможения) в разнообразных центрах коры больших полушарий головного мозга.
С повышением тяжести физического труда и напряженности умственного труда увеличивается потребление кислорода. Существует предел максимального количества кислорода, которое в силах потребить человек – так называемый кислородный потолок. Обычно он не превышает 3–4 л/мин. Во время выполнения очень тяжелого труда доставка кислорода в организм достигает своего предела, но потребность в нем становится еще большей и не удовлетворяется в процессе работы. В этот момент в организме возникает состояние кислородной недостаточности – гипоксии, которая становится повреждающим фактором. Нарушаются внутриклеточные окислительные процессы и образуются токсичные вещества – свободные радикалы кислорода, отравляющие организм. Если тяжелый физический и умственный труд продолжается очень долго или человек не привык к большим физическим или умственным нагрузкам, то его дыхательная и сердечно-сосудистая системы плохо обеспечивают работу мышц и клеток головного мозга. В организме существуют механизмы, препятствующие развитию подобного опасного состояния. Происходит снижение работоспособности, развивается утомление. Однако если работоспособность не успевает восстановиться к началу следующего рабочего дня, развивается переутомление, сопровождающееся хронической гипоксией, нарушением нервной деятельности, заболеваниями сердечно-сосудистой и других систем.
Профилактика утомленияУтомление – это физиологическое состояние организма, возникающее в результате чрезмерной деятельности и проявляющееся в снижении работоспособности. Утомление может возникнуть при любом виде деятельности – и при умственной, и при физической работе.
Умственное утомление характеризуется снижением продуктивности интеллектуального труда, нарушением внимания, замедлением мышления, нарушением сна. Физическое утомление проявляется нарушением функции мышц: снижением силы, скорости, точности, согласованности и ритмичности движений.
Работоспособность может быть снижена не только в результате проделанной работы, но и вследствие болезни или необычных условий труда. В этих случаях понижение работоспособности является следствием нарушения функционального состояния организма.
Быстрота утомления зависит от специфики труда: значительно скорее оно наступает при выполнении работы, сопровождающейся однообразной позой, напряжением мышц; менее утомительны ритмичные движения. У многих людей в период эмоционального напряжения длительное время не возникают признаки утомления и чувство усталости. Утомление связано со снижением работоспособности, которая восстанавливается в результате полноценного отдыха.
Утомленный человек работает менее точно, допуская сначала небольшие, а затем и серьезные ошибки.
Недостаточный по времени отдых или же чрезмерная рабочая нагрузка в течение длительного времени нередко приводят к хроническому утомлению или переутомлению, которое может стать причиной неврозов и заболеваний сердечно-сосудистой системы.
Для профилактики переутомления необходимо учитывать две фазы работоспособности: I – возбудительную, связанную с двигательным беспокойством, рассеянностью внимания; II – тормозную, когда наблюдается вялость, снижение жизненного тонуса.
Эффективность и качество работы во время возбудительной фазы утомления могут оставаться высоким, но достигается это за счет волевого усилия и психического напряжения. Появляется субъективное чувство усталости, но работу следует продолжать до наступления II фазы утомления.
При появлении признаков торможения центральных мозговых структур попытки преодолеть его и продолжать трудиться могут вызвать переутомление, поэтому наступление тормозной фазы диктует необходимость отдыха.
Важным средством борьбы с переутомлением является рациональный режим труда и отдыха или организация в строго определенное время рабочего дня краткосрочных перерывов, которые устраиваются с учетом характера трудового процесса. Полноценный отдых заключается не в безделье, а должен чередоваться с двигательной активностью и сменой деятельности.
Одним из действенных средств длительного сохранения работоспособности в течение рабочего дня является четкий ритм трудовой деятельности.
Работа, выполняемая ритмично, примерно на 20% менее утомительна, чем неритмичная работа такой же тяжести.
При проведении мероприятий по предупреждению утомления важное место должно отводиться устранению лишних движений, рациональной организации рабочего места, позволяющей не только экономить движения, но и работать в нормальной позе, исключающей статические напряжения мышц.
Физиология труда – прикладной раздел физиологии, который изучает механизм адаптации человека к работе с целью разработки мероприятий, направленных на сохранение здоровья, повышение производительности труда при минимальном негативном воздействии на здоровье. Изучают не только организм человека, его адаптацию, но и условия труда, вредные факторы.
Адаптация – процесс приспособления, который формируется на протяжении жизни человека. Благодаря адаптационным процессам человек приспосабливается к необычным условиям или новому уровню активности, повышается устойчивость его организма к воздействию негативных факторов. Организм человека может адаптироваться к высокой и низкой температуре, к воздействию необычных эмоциональных раздражителей (страх, боль и т.п.), к низкому атмосферному давлению или даже к некоторым патогенным факторам. В реальных условиях жизнедеятельность человека – постоянный адаптационный процесс. Организм адаптируется к воздействию различных природных (атмосферное давление, состав воздуха, длительность и интенсивность инсоляции, температура и влажность воздуха, сезонные и суточные ритмы), социальных и производственных факторов. Как правило, организм адаптируется к воздействию комплекса факторов.
Естественно, что любой фактор окружающей среды, к которому адаптируется организм, действует длительно или интенсивно, может перейти в стресс – способ достижения резистентности организма при воздействии на него стрессового (травмирующего) фактора. Реакция организма, характер изменений зависит от состояния и возможностей организма, силы и воздействия фактора.
Процесс адаптации имеет несколько стадий развития (физиологическая и морфологическая). Вначале активизируются энергетические, а потом и пластические ресурсы клеток. Если этих ресурсов достаточно (это бывает в случае действия не очень сильного раздражителя), состояние организма нормализуется, если их недостаточно, то возникает потребность в мобилизации ресурсов всего организма и тогда начинаются развиваться все стадии адаптации.
Физиологическая (краткосрочная) стадия. В случае воздействия на организм необычного по силе и воздействию фактора, организм использует свои
физиологические резервные возможности, что обусловлено мобилизацией его структур. Обычно, структуры органов используют 1/6-1/10 потенциальных возможностей. Например, в условиях относительного спокойствия минутный объем дыхания составляет до 6л, а при работе, даже у нетренированных людей может достигнуть 120-150л., минутный объем крови может увеличиться до 20-24л (в состоянии покоя 5-6л). Физиологическая фаза развивается при активном участии симпатико-адреналиновой системы, механизмов, которые отвечают за эмоциональную сферу, поэтому эта фаза называется реакцией тревоги.
Морфологическая (длительная) стадия. В случае повторного или длительного воздействия раздражителя, первая стадия переходит в следующую, морфологическую. Морфологическая основа органа (органов) увеличивается – нарастают функциональные резервы, то есть раздражитель становится обычным и благодаря изменению структуры, организм легко справляется с ним, повышается устойчивость организма к конкретному фактору. Эта фаза - фаза резистентности.
Адаптация у людей различная. Это зависит от врожденных и приобретенных на протяжении жизни индивидуальных особенностей организма, которые определяют уровень его функциональных резервов. Величина их, в значительной мере, зависит от генетических особенностей человека. Возможность человека к адаптации, возможно, рассматривать как меру его индивидуального здоровья. Состояние здоровья человека зависит от количества и силы его адаптационных резервов. Одним из важнейших направлений безопасности жизнедеятельности и здоровья человека – разработка мероприятий по расширению функциональных резервов. В современных условиях человек чаще подвержен воздействию различных стрессовых, субстрессовых и экстремальных факторов, которые необходимо изучать, а знания использовать для профилактики возможных заболеваний.
Деятельность человека в сложной производственной сфере реализуется с учетом процессов перестройки большинства функций под воздействием различных факторов, которые воздействуют в процессе трудовой деятельности. Одним из основных механизмов, которые формируются в процессе овладения трудовых навыков, является динамический стереотип. Создание трудового динамического стереотипа в человеке осуществляется под воздействием факторов наследственного развития морфофункциональных механизмов нервных центров, факторов окружающей среды и целенаправленного педагогического воздействия.
Основные формы трудовой деятельности. Все виды труда можно разделить на две группы: физический, где преобладает мышечная деятельность, и умственный, где доминирует умственная деятельность. Существует следующая классификация трудовой деятельности:
1. Формы труда, которые требуют значительной мышечной активности. Эти формы постепенно исчезают, поскольку связаны с тяжелой физической нагрузкой (землекопы, лесорубы и т.п.). У представителей этих профессий полностью или частично отсутствует механизация производственного процесса, что требует значительных энергетических затрат. Хотя такой физический труд и развивает мышечную систему человека, он обуславливает ряд негативных последствий. Основной – социальная неэффективность физического труда. Для достижения определенной производительности необходимо значительное напряжение физических сил человека.
2. Механизированные формы труда – это многочисленные профессии во всех отраслях производства. Характерные черты форм механизированного труда связаны со снижением мышечного компонента в работе и усложнение программы действий, уменьшается роль больших мышц в пользу мелких. Задание состоит в развитии точных и быстрых движений. Усложнение программы действий при механизированных формах труда связано с приобретением специальных знаний и двигательных навыков.
3. Групповые формы труда (конвейер). Основой высокой производительности труда на конвейере является автоматизация двигательных навыков, упрощение ряда дополнительных операций, синхронизация труда всех его участников. Интервал времени между операциями – мера монотонности. В связи с этим нарастает высокая нагрузка на нервную систему, эмоциональную сферу. Поскольку на конвейере работают люди с индивидуальными особенностями нервной системы, то создаются дополнительные нагрузки на нее.
4. Формы труда, связанные с полуавтоматическим или автоматическим производством. В этих формах механизация производства выражена в большей степени. Человек не дополняет механизм, а управляет им, обеспечивая его непрерывную работу. Основной чертой деятельности – готовность к действию и связана со скоростью реакции (оперативный покой). Уровень его бывает различный, в зависимости от ответственности работы, отношения к ней, скорости действия, индивидуальных особенностей работника. Сохранение состояния оперативного покоя – большая нервная работа.
5. Формы труда, связанные с дистанционным управлением. Разделяют два основных рабочих ритма. В одних случаях пульты управления требуют частых активных действий человека. Беспрерывное внимание работника получает разрядку в численных движениях или условно-двигательных актах. В других – редких, работник находится, главным образом, в состоянии готовности к действиям. Наиболее сложные формы – деятельность диспетчеров на производстве или транспорте.
6. Формы интеллектуальной деятельности. С физиологической точки зрения эта форма основывается на сложной работе ЦНС, в которой формируется соответствующая программа действий. Интеллектуальный труд разнообразен, и программы различны по качеству и сложности. С одной стороны – это простая программа действий, что создает монотонный стереотип (телеграфисты, бухгалтеры), а с другой – изменяющаяся, сложная программа действий (творческий труд).
Особенности умственного труда. Умственным считается труд, который связан с приемом и переработкой информации. Он требует участия сенсорных систем, внимания, памяти, активизации мышления, эмоциональной сферы. Умственный труд характеризуется большим напряжением деятельности ЦНС, однако не исключает возможности физического напряжения, даже значительного.
Основные виды умственного труда: 1. Работа оператора – группа профессий, связанная с управлением машинами, оборудованием, технологическими процессами (операторы – наблюдатели, операторы – исполнители, операторы – технологи и др.).
2. Управленческая работа – руководители предприятий, учреждений, преподаватели. В этой группе доминируют факторы, обусловленные ростом объема информации, дефицитом времени для ее переработки, повышением социального статуса и личной ответственностью за принятие решений. Для данной формы труда характерны не стандартность решений, нерегулярность нагрузок, возможность конфликтных ситуаций.
3. Творческий труд – один из сложнейших форм деятельности человека, поскольку требует многолетней подготовки, высокой квалификации. Для их работы характерно создание новых алгоритмов деятельности, значительный объем памяти, пристальное избирательное внимание, что повышает уровень нервно-эмоциональное напряжение. Кроме того, нерегламентированный график деятельности.
4. Труд медицинских работников. При всем разнообразии специальностей врача и среднего медработника, у них общие черты – постоянный контакт с больными людьми, повышенная ответственность, часто – дефицитом информации для принятия правильного решения.
5. Работа учеников и студентов. Учебный процесс требует напряжения основных психических функций – памяти, внимания (особенно концентрации и устойчивости), восприятия. Обучение часто сопровождается стрессовыми ситуациями (экзамены, зачеты).