Физиологические основы трудовой деятельности. Особенности физического и умственного труда. Методы оценки работоспособности.

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 тру­довой 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 пере­напряжению — 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 классификационные признаки. 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 отрица­тельной 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).

30. Утомление. Феномен активного отдыха (И.М.Сеченов). Физиологическое обоснование рациональной организации труда.

УТОМЛЕНИЕ - это временное функц сост, наступающее вследствие выполн продолж или интенс работы, проявл-ся в сниж работоспособн. Биол роль утомления состоит в своевременной ЗАЩИТЕ организма от истощения при длительной или напряженной мышечной работе. Физиол сдвиги при резко выраженном утомлении носят черты стрессовой реакции, сопровожд-ся наруш пост-ва внутренней среды организма. В то же время повторное утомление, не доводимое до чрезмерного, является средством повышения функциональных возможностей организма. В зависимости от преимущественного содержания работы (умственной или физической) можно говорить об умственном или физическом утомлении. Различают также острое и хроническое, общее и локальное, скрытое (компенсируемое) и явное (некомпенсируемое) утомление. ОСТРОЕ утомление наступает при относительно кратковременной работе, если ее интенсивность не соответствует уровне физической подготовленности субъекта. Оно проявляется в резком падении сердечной производительности (сердечная недостаточность), расстройстве регуляторных влияний со стороны ЦНС и эндокринной системы, в увеличении потоотделения, нарушении водно-солевого баланса. ХРОНИЧ утомление является результатом недовосстановления после работы. При хроническом утомлении утрачивает способность к усвоению новых двигательных навыков, падает работоспособность, снижается естественная устойчивость организма к заболеваниям. Утомление, возникающее при физической работе, в которую вовлечены обширные мышечные группы, называется ОБЩИМ. Для общего утомления характерно нарушение регуляторной функции ЦНС, координации двигательной и вегетативной функций, снижение эффективности волевого контроля качества выполнения движений. Общее утомление сопровождается расстройствами вегетативных функций: неадекватным нагрузке увеличением ЧСС, падением пульсового давления, уменьшением легочной вентиляции. Субъективно это ощущается как резкий упадок сил, одышка, сердцебиение, невозможность продолжать работу. Когда чрезмерная нагрузка падает на отдельные мышечные группы, развивается так называемое ЛОКАЛЬНОЕ утомление. В отличие от общего утомления, при локальном утомлении страдает не столько центральный аппарат управления, сколько местные структурные элементы регуляции движений: терминали двигательных нервов, нервно-мышечный синапс. Нарушения в нервно-мышечной передаче возбуждения развиваются задолго до того, как сами исполнительные приборы перестают нормально функционировать. В пресинаптической мембране уменьшается количество ацетилхолина, вследствие чего падает потенциал действия постсинаптической мембраны. По современным представлениям, истощение энергетического материала клеток, прежде всего АТФ, оставляет структурный след в генетическом аппарате клетки. Дефицит АТФ стимулирует увеличение белковой массы митохондрий и по принципу обратной связи ведет к увеличению выработки АТФ по ходу работы и в восстановительном периоде. В результате адаптация к этому виду нагрузки повышается. Истощение, превышающее допустимые пределы, ведет к срыву адаптации с развитием картины переутомления. Снижение скорости ресинтеза АТФ вследствие накопления продуктов межуточного обмена может рассматриваться как главный фактор, ограничивающий продолжительность интенсивной работы. В скелетных мышцах поддерживается относительно постоянная концентрация АТФ. Расходование ее инициирует компенсаторные процессы: повышается активность окислительных ферментов. Углеводы, свободные жирные кислоты и аминокислоты окисляются в митохондриях. При этом освобождается энергия, которая ищет на ресинтез АТФ или запасается в макроэргических связях. При работе в анаэробных условиях ресинтез АТФ с накоплением молочной кислоты. Переключение на анаэробные источники энергии при работе определяется не только ее интенсивностью, но и уровнем тренированности спортсмена. Чем ниже этот уровень, тем быстрее совершается переход на менее экономичный способ получения энергии, тем быстрее развивается некомпенсируемое утомление. РАБОЧИЙ ДЕНЬ. Продолжительность рабочей смены или рабочего дня не должна превышать 7-8 часов. Более длительные промежутки работы без соответствующего отдыха, например, 12-часовые или суточные работы, сопровождаются более высоким уровнем заболеваемости, чем обычные виды трудовой деятельности. Общепризнанно, что работа в две смены не вызывает существенных отклонений в состоянии здоровья и работоспособности. В то же время ночные смены - наиболее неприемлемый вариант работы, так как при этом нарушается естественный биоритм организма. При трехсменной работе заболеваемость людей после ночной смены всегда выше, чем после утренней или дневной. Различают три вида внутрисменного ОТДЫХА: микропаузы, макропаузы и обеденный перерыв. Перерывы, предусмотренные регламентом производства, называются регламентированными. Их эффективность как восстановительного мероприятия - выше перерывов, которые совершаются "без разрешения" - нерегламентированных. В период макропауз (и в период обеда) может быть предоставлен активный и пассивный отдых. АКТИВНЫЙ - это отдых, при котором временно включаются мышечные группы, не участвующие в основной работе. Например, движение ногами при постоянной работе руками. Феномен активного отдыха был выявлен И. М. Сеченовым. Активный отдых эффективнее для восстановления работоспособности, чем пассивный отдых. Это положение подтверждено многочисленными наблюдениями, но в последние годы показано, что эффективность активного отдыха зависит от мощности выполняемой работы: при средней и высокой тяжести труда его эффективность меньше, чем при легком труде; у пожилых людей эффективность активного отдыха ниже, чем пассивного. Следовательно, подход к использованию активного отдыха должен быть дифференцированным. Формы активного отдыха - производственная гимнастика или произвольные самостоятельные движения работающего в цехе или за его пределами.