Основы физиологии труда


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 человеке приходится выполнять различные виды работ. Исторически 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 кроваток 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: 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; фаза — фаза относительно устойчивой работоспособности, в этот период отмечается оптимальный уровень функционирования ЦНС, эффективность труда максимальная; фаза — фаза снижения работоспособности, связанная с развитием утомления.

Рис. 3. График динамики работоспособности во времени [9]


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 позво-
ляет 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 отцосят 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 мин. 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, монотоН ность работы.
Существует способ оценки тяжести работы по потреблению кислорода и энерготратам (табл. 3).
Таблица 3

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 чае 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 тка ни мышц получают энергию в результате диссими

ляции, расщепления сложных органических веществ до углекислого газа и воды. Примером может служит гликолиз — расщепление глюкозы, которое протекает в 2 основных этапа — бескислородный и кислородный.
бескислородны й эта п              J
I
C6H12O6              > X3H6O3
I
50 тыс. кал              I
(2 мол АТФ)              I
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 (С3НбО3), 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 трав- моопасность 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 форми

рования 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.
<< | >>
Источник: Хван Т.А., Хван П.А.. Безопасность жизнедеятельности. Серия «Высшее образование». Ростов н/Д: «Феникс». — 416 с.. 2004

Еще по теме Основы физиологии труда:

  1. Сергеев М. Г.. Основы экологии: Учеб. пособие. Ч. 2., 2007
  2. В. Т. Харчева. Основы социологии / Москва , «Логос», 2001
  3. Мендра А.. Основы социологии: Учебное пособие для вузов., 1998
  4. Гальперин М. В.. Экологические основы природопользования, 2003
  5. Маврищев, В. В.. Основы экологии: учебник, 2007
  6. С.Д. Матюшкова. ГЕНДЕРНЫЕ ОСНОВЫ ОБРАЗОВАНИЯ, 2007
  7. Салова Т. Ю., Громова Н. Ю., Шкрабак В. С., Курмашев. Основы экологии. Аудит и экспертиза техники и технологии, 2004
  8. А.Е. Чечетина. Основы оперативно-розыскной деятельности, 2007
  9. Салеев, В. А.. Основы эстетики : учеб. пособие, 2012
  10. под ред. проф. В. Д. Бакулова, проф. А. Н. Ерыгина. Основы философии: учебник для бакалавров философских, 2009
  11. Мухаев, Рашид Тазитдинович. Правовые основы Российского государства: учебник для студентов вузов, обучающихся по специальности «Государственное и муниципальное управление», 2007
  12. Попов И.Н.. Правовые основы Российского государства. Конституционное и административное право: учебное пособие, 2010