Введение

В процессе эволюции человек, стремясь наиболее эффективно удовлетворять свои потребности в пище, материальных ценностях, защите от климатических и погодных воздействий, непрерывно преобразовывал естественную среду обитания и прежде всего биосферу. Для достижения этих целей он преобразовал часть биосферы в территории, занятые техносферой.

Техносфера - регион биосферы в прошлом, преобразованный людьми с помощью прямого или косвенного воздействия технических средств в целях наилучшего соответствия своим материальным и социально-экономическим потребностям.

Техносфера, созданная человеком с помощью технических средств, представляет собой территории, занятые городами, поселками, сельскими населенными пунктами, промышленными зонами и предприятиями. К техносферным относятся условия пребывания людей на объектах экономики, на транспорте, в быту, на территориях городов и поселков.

Человек находится в теснейшей связи с техносферой. Эта связь проявляется в процессах жизнеобеспечения человека в быту, общественной и культурной жизни, учебе, спорте и, конечно, в труде.

Труд, Как целенаправленный процесс взаимодействия человека с техносферой является объектом исследования многих естественных и общественных наук: политэкономии, философии, гигиены труда, эргономики, социологии, инженерной психологии и др. И прежде всего труд является объектом исследования физиологии - науки, изучающей процессы, протекающие в живом организме. В состав этой науки входит дисциплина физиология труда , изучающая закономерности протекания физиологических процессов и особенности их регуляции при трудовой деятельности человека.

В задачи физиологии труда входит изучение физиологических процессов, т. е. состояния и изменения жизненных функций организма человека в процессе его трудовой деятельности, и на основании этого разработка мероприятий, направленных на повышение работоспособности и общего жизненного тонуса, а также укрепления здоровья работающих.

2.1 Основы физиологии труда

В физиологии труда изучается ряд проблем: обучения, рациональных режимов труда и отдыха, утомления, рационализации трудовых движений и др.

Начало изучения вопросов физиологии труда положено в нашей стране работами И.М. Сеченова (1901 г.) по анализу роли чувств в труде. В 1914-1918 гг. физиология труда определилась как самостоятельная дисциплина и появились институты, занимающиеся физиологией труда (Москва, Берлин). Большой вклад в развитие физиологии внесли отечественные ученые: Н.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский.

В настоящее время в нашей стране физиологией труда занимаются многие институты по охране и гигиене труда.

Физиология - это наука, изучающая процессы, протекающие в живом организме. Физиология связана с другими науками (физикой, химией, биологией и др.). Физиология разделяется на ряд связанных дисциплин, одной из которых является физиология труда.

Физиология труда - это раздел физиологии, посвященный изучению изменений состояния организма человека в процессе труда и обоснованию средств организации труда, способствующих поддержанию работоспособности человека. В физиологии труда изучается ряд проблем: обучения, рациональных режимов труда и отдыха, утомления, рационализации трудовых движений и др.

Формы труда. Классификация труда.

Жизнь урбанизированного человека неразрывно связана со следующими видами деятельности: труд в различных отраслях экономики, пребывание в городской среде, использование средств транспорта, деятельность в быту, активный и пассивный отдых.

Многообразие форм трудовой деятельности человека подразделяют на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма человека (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения внимания, памяти, а также активизации процессов мышления.

В современной трудовой деятельности человека объем чисто физического труда незначителен. В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают:

• формы труда, требующие значительной мышечной активности. Этот вид трудовой деятельности имеет место при отсутствии механизированных средств для выполнения работ и поэтому характеризуется повышенными энергетическими затратами;
• механизированные формы труда. Особенностью механизированных форм труда являются изменение характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы конечностей, которые должны обеспечивать большую скорость и точность движений, необходимых для управления механизмами. Однообразие простых действий и малый объем воспринимаемой информации приводит к монотонности труда и быстрому наступлению утомления;
• формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производством. При таком производстве человек выключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Задача человека ограничивается выполнением простых операций по обслуживанию механизма: подача материала для обработки, пуск в ход механизма, извлечение готовой продукции. Характерные черты этого вида работ - монотонность, повышенный темп и ритм работы, утрата творческого начала;
• групповые формы труда - конвейер. Эти формы труда характеризуются дроблением технологического процесса на отдельные операции, заданным ритмом и строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту с помощью конвейера. С сокращением времени выполнения операций возрастает монотонность труда и упрощается его содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению;
• 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;
• формы интеллектуального (умственного) труда. Этот труд представлен как профессиями, относящимися к сфере материального производства (конструкторы, инженеры, техники, диспетчеры, операторы), так и вне его (врачи, преподаватели, писатели и др.). Интеллектуальный труд характеризуется, как правило, необходимостью переработки большого объема разнородной информации с мобилизацией памяти, внимания, отличается высокой частотой стрессовых ситуаций.

Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и условий окружающей среды (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.).

Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, что имеет большое значение для оптимизации условий труда и рационализации его организации.

Гигиеническая классификация труда (Р.2.2.013-94) подразделяет условия труда на 4 класса: 1 - оптимальные; 2 - допустимые; 3 - вредные; 4 - опасные (экстремальные). Оптимальные и допустимые классы соответствуют безопасным условиям труда.

Оптимальные условия труда обуславливаются оптимальными нормативами для параметров микроклимата и обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма.

Допустимые условия труда характеризуются факторами среды и трудового процесса, не превышающими гигиенические нормативы для рабочих мест.

Вредные условия труда характеризуются уровнями вредных производственных факторов, которые превышают гигиенические нормативы и оказывают неблагоприятное воздействие на организм работающего и его потомство.

Опасные (экстремальные) условия труда характеризуются уровнями производственных факторов, которые в течение рабочей смены создают угрозу для жизни, риск профессиональных заболеваний.

Проявление мышечной деятельности при физической работе

Труд - это целесообразная деятельность человека и, как писал К. Маркс, есть "вечное естественное условие человеческой жизни".

Трудовой процесс - это согласованное поднятие активности, функциональной дееспособности тканей, органов и организма в целом, регулируемое центральной нервной системой и корой головного мозга. Внешним проявлением трудового процесса является мышечная деятельность человека при физической работе.

При физической работе наблюдаются два проявления мышечной деятельности:

• постоянное усилие без изменения длины мышцы - статическая работа;
• переменное мышечное усилие с изменением длины мышцы и перемещением тела - динамическая работа.

Динамическая работа менее утомительна - происходит чередование сокращений и расслабления мышц. При статической работе мышцы находятся длительное время в неизменном состоянии – усталость наступает раньше.

При выполнении физической работы работа мышц является смешанной. При возбуждении мышц во время работы происходит превращение потенциальной энергии питательных веществ в работу с выделением тепла.

Изменения в организме при трудовом процессе

В процессе труда мышцам требуются в повышенном количестве кислород и питательные вещества (белки, углеводы и жиры), и в организме происходят изменения, обеспечивающие поддержание этих повышенных потребностей: в крови, в сердечно-сосудистой системе и системе дыхания.

Изменение в крови при трудовом процессе

Во время работы в результате сложных превращений в мышцах образуются продукты обмена веществ - углекислота, вода и некоторые соли.

Доставка к мышцам и тканям кислорода, питательных веществ и перенос от них продуктов обмена веществ осуществляется кровью.

Во время работы происходят количественные и качественные изменения в крови.

Количественные изменения выражаются увеличением числа эритроцитов и лейкоцитов. Эритроциты - клетки крови, участвующие в переносе кислорода кровью, а лейкоциты - клетки, выполняющие защитную роль (захватывают и переваривают бактерии, вырабатывают антитела, уничтожающие микробы).

Качественные изменения в крови - это усиление регенерации эритроцитов, т. е. увеличение молодых их форм, которые интенсивнее отдают кислород тканям.

Перенесенный кровью из легких к тканям кислород участвует в сложных химических превращениях, называемых тканевым дыханием. При этом дыхании, наряду с другими продуктами обмена, образуется углекислый газ, который, попадая в кровь, превращается в угольную кислоту. При поступлении крови в легкие углекислый газ освобождается и выдыхается с воздухом.

Углеводы в крови находятся главным образом в виде глюкозы, которая непрерывно расходуется тканями организма, особенно мышцами при физической работе. При окислении глюкозы в тканях освобождается необходимая им энергия.

Продуктом обмена углеводов является молочная кислота.

Изменения в сердечно-сосудистой и дыхательной системах

При работе одного изменения состава крови недостаточно, возникает необходимость увеличения подачи количества крови к мышцам - увеличения скорости ее движения, что обеспечивается усилением деятельности сердечно-сосудистой системы (усиление притока крови к сердцу, зависящего от интенсивности работы; большим наполнением и опорожнением сердца; учащением сокращений сердца; увеличением объема крови, выбрасываемого сердцем в минуту).

Увеличение притока крови к работающим мышцам также связано с перераспределением ее в организме. Большая часть крови подается к работающим органам, что достигается за счет сосудистой реакции (расширения одних и сужения других сосудов). Кроме того, для увеличения циркулирующей крови используется возможность сосудистой системы (легких, кожи, печени) обеспечивать хранение запаса крови в «кровяных депо» - местных расширениях сосудов. При тяжелой физической работе сосуды, в которых депонируется кровь, сжимаются и подают кровь в общий поток.

Основной путь поступления кислорода в организм - это система дыхания. Если в покое человек потребляет 150 -300 см 3 кислорода в минуту, то при тяжелой работе эта потребность возрастает в 10 -15 раз, что обеспечивается усилением легочной вентиляции, т. е. количества воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого за одну минуту.

Теории утомления

При трудовом процессе может наступить такое состояние организма, когда его работоспособность снижается - наступает утомление. Утомление - это состояние организма, вызванное физической или умственной работой, при котором понижается его работоспособность. Ощущение усталости является одним из признаков утомления.

Имеется ряд теорий утомления, считающих одной из причин утомления:

1. накопление молочной кислоты и других продуктов обмена в мышцах;
2. снижение работоспособности периферических нервных аппаратов;
3. утомление центрального (коркового) звена нервной системы.

Наиболее верной является центрально-корковая теория утомления при мышечной работе. Согласно этой теории утомление представляет корковую защитную реакцию и означает снижение работоспособности, в первую очередь, корковых клеток.

Признаки утомления при физической работе

При физической работе утомление проявляется тремя признаками:

• нарушением автоматичности движения: если в начале работы человек может выполнять и побочную работу (разговор и т.д.), то по мере утомления эта возможность теряется, и побочные действия наносят ущерб основной работе.
• нарушением двигательной координации: при утомлении работа организма становится менее экономной, нарушается координация движений, что ведет к снижению производительности труда, росту брака, несчастных случаев.
• нарушением вегетативных реакций и вегетативного компонента движений: обильное потоотделение, учащение пульса и т.п. Под вегетативными компонентами понимаются процессы во внутренних органах, регулируемые центральной нервной системой.

Признаки утомления при умственной работе

При умственной работе утомление появляется в виде сдвигов в вегетативной системе. Различают три фазы нервной деятельности:

Уравнительная гипнотическая фаза - человек одинаково реагирует на существенные и малозначительные события (“все равно”).

При развитии утомления наступает парадоксальная фаза, когда человек на важные для него явления почти не реагирует, а малозначительные явления могут вызвать повышенные реакции (раздражение).

Если после первой фазы достаточно небольшого отдыха для восстановления работоспособности, то после второй фазы требуется более продолжительное время отдыха.

При нарушении режима труда и отдыха может возникнуть состояние переутомления, выражающееся в снижении работоспособности в начале работы.

Переутомление и хроническое утомление может возникнуть с появлением ультра - парадоксальной фазы в нервной деятельности: когда человек реагирует отрицательно на то, что вызывало у него в обычном состоянии положительную реакцию, и наоборот.

Пути повышения работоспособности

Работоспособность – степень функциональных возможностей организма человека, которая характеризуется количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время. Работоспособность организма с течением времени снижается.

Меры борьбы с утомлением должны быть направлены на повышение работоспособности, отдаления наступления утомления и обеспечения активного отдыха.

Для снижения утомления принимаются во внимание следующие факторы:

• улучшение общей рабочей обстановки, санитарно-гигиенических условий труда и окружающей среды.
• рационализация трудовых процессов (рабочая зона, рациональные движения, механизация труда; рациональная конструкция и расположение рукояток, приборов). Здесь важное значение имеет тренировка и усвоение эффективных навыков в работе.
• правильная организация труда: постепенность входа в работу, ритмичность и равномерность распределения работы во времени, чередование труда и отдыха, смена форм труда. Здесь важное значение имеет эмоциональное возбуждение: заинтересованность в работе, постановка определенных целей; кроме того, полезна временная перемена рабочих операций, производственная гимнастика.
• благоприятное отношение общества к труду.

Принципы организации отдыха

Для повышения работоспособности важное значение играет форма отдыха.

Отдых должен быть активным, при этом соблюдаются следующие принципы:

• применять среднюю степень нагрузки и раздражителей;
• при интенсивной работе во время отдыха использовать меньшие нагрузки, а при длительной малоинтересной работе - наоборот;
• при отдыхе стремиться к возбуждению мышц-антагонистов (мышц левой руки при работе правой и наоборот);
• шире использовать эмоции при отдыхе.

Для борьбы с утомлением используются также различные стимулирующие вещества:

• ХИМИЧЕСКИЕ - фенамин, первитин и др.
• РАСТИТЕЛЬНЫЕ - препараты левзеи, золотого корня и др.

Но нужно помнить, что химические вещества вызывают ряд побочных и вредных явлений: бессонницу, потерю аппетита и др.

Таким образом, условия, в которых трудится человек, влияют на результаты производства – производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья человека, повышения уровня использования рабочего времени, продления периода активной трудовой деятельности человека.

Улучшение условий труда и его безопасности приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что сохраняет здоровье трудящихся.

2.2 Комфортные условия жизнедеятельности

Созданная руками и разумом человека техносфера, призванная максимально удовлетворять его потребности в комфорте и безопасности, во многом не оправдала надежд людей. Биосфера во многих регионах планеты стала активно замещаться техносферой, на планете осталось мало территорий с ненарушенными экосистемами. Появившиеся производственная и городская среды оказались далеки по уровню безопасности и экологичности от необходимых требований. В наибольшей степени экосистемы разрушены в развитых странах: Европе, Северной Америке, Японии. Здесь естественные экосистемы сохранились в основном на ограниченных площадях, они представляют собой небольшие пятна биосферы, окруженные со всех сторон нарушенными деятельностью человека территориями.

В условиях техносферы негативные взаимодействия в системе «человек-среда обитания» характеризуются как:

• комфортные (оптимальные), когда потоки соответствуют оптимальным условиям взаимодействия (создают оптимальные условия деятельности и отдыха; предпосылки для проявления наивысшей работоспособности и продуктивной деятельности); гарантируют сохранение здоровья человека и целостности компонентов среды обитания;
• допустимые , когда потоки, воздействуя на человека и среду обитания, не оказывают негативного влияния на здоровье, но приводят к дискомфорту, снижая эффективность деятельности человека; соблюдение условий допустимого взаимодействия гарантирует невозможность возникновения и развития необратимых негативных процессов у человека и в среде обитания;
• опасные, когда потоки превышают допустимые уровни и оказывают негативное воздействие на здоровье человека, вызывая при длительном воздействии заболевания, и (или) приводят к деградации природной среды;
• чрезвычайно опасные , когда потоки высоких уровней за короткий период времени могут нанести травму, привести человека к летальному исходу, вызвать разрушения в природной среде.

Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Условия, в которых трудится человек, влияют на результаты производства - производительность труда, качество и себестоимость выпускаемой продукции. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья человека, повышения уровня использования рабочего времени, продления периода активной трудовой деятельности человека.

Одним из необходимых условий здорового и высокопроизводительного труда является обеспечение оптимального микроклимата.

Производственные помещения - это замкнутые пространства производственной среды, в которых постоянно (по сменам) или периодически (в течение рабочего дня) осуществляется трудовая деятельность людей, связанная с участием в различных видах производства, в организации, контроле и управлении производством. Внутри производственных помещений находятся рабочая зона и рабочие места.

Рабочей зоной называется пространство (до 2 м) над уровнем пола или площадки, на котором находятся места постоянного или временного пребывания работающих. Часть рабочей зоны, представляющая собой место постоянного или временного пребывания работающих в процессе трудовой деятельности, называется рабочим местом .

Микроклимат производственных помещений - это климат внутренней среды этих помещений, который определяется действующими на организм человека сочетаниями температуры, влажности и скорости движения воздуха, а также температуры окружающих поверхностей.

Таблица 2.1: Комфортными (оптимальными) условиями считаются:

№п/п	Показатели	Значение
	Температура воздуха на рабочем месте, ?С:* • В помещении в теплый период • В помещении в холодный период • На открытом воздухе в теплый период • На открытом воздухе в холодный период
	Относительная влажность воздуха, %
	Скорость движения воздуха, м/с:
	Токсичные вещества (кратность превышения ПДК)
	Промышленная пыль (кратность превышения ПКД)
	Освещенность, кратность превышения или уменьшения нормы по СниП
	Вибрация, уровень колебательной скорости не превышает ПДУ	кратность ниже ПДУ
	Шум, уровень звука дБ
	Величина физической нагрузки:
	• Общая, выполняемая мышцами корпуса и ног, кгс/м за смену • Региональная, выполняемая мышцами плечевого пояса, кгс/м за смену • Рабочая поза свободная (смена позы «Сидя – стоя»), корпус и конечности в удобном положении при перемещении груза массой до 5 кг.	по усмотрению работника
	Величина нервно-психической нагрузок:
	• Длительность сосредоточенного наблюдения в % от рабочего времени за смену • Число важных объектов наблюдения • Число движений в час
	Напряженность зрения:
	• Размер объекта различения, мм. • Точность зрительных работ • Разряд зрительных работ по СниП
	Монотонность:
	• Число приемов (элементов в операции) • Длительность повторяющихся операций

Главным фактором в создании оптимального микроклимата является температура воздуха (степень его нагретости, выраженная в градусах), которая в наибольшей степени определяет влияние окружающей среды на человека.

В естественных условиях поверхности Земли температура атмосферного воздуха изменяется от – 88 до +60°С, в то время как температура внутренних органов человека за счет терморегуляции его организма сохраняется комфортной, близкой к 37°С. При выполнении тяжелых работ и при высокой температуре окружающего воздуха температура тела человека может повышаться на несколько градусов. Наивысшая температура внутренних органов, которую выдерживает человек, - +43°С, минимальная - +25°С.

Влажность воздуха также оказывает значительное влияние на микроклимат.

Влажность воздуха характеризуется следующими понятиями:

• абсолютная влажность (А), которая выражается парциальным давлением водяных паров (Па), или в весовых единицах в определенном объеме воздуха (г/м 3);
• максимальная влажность (Р) – количество влаги при полном насыщении воздуха при данной температуре (г/м 3);
• относительная влажность (Р) выражается в %, Р=А/Р·100%. Высокая относительная влажность (отношение содержания водяных паров в 1 м 3 воздуха к их максимально возможному содержанию в этом объеме) при высокой температуре воздуха способствует перегреванию организма, при низкой же температуре она усиливает теплоотдачу с поверхности кожи, что ведет к переохлаждению организма. Низкая влажность приводит к интенсивному испарению влаги со слизистых оболочек их пересыхания и растрескиваиия, а затем и к загрязнению болезнетворными микробами.

Температуру, относительную влажность и скорость движения воздуха измеряют на высоте 1,0 м от пола или рабочей площадки при работах, выполняемых сидя, и на высоте 1,5 м – при работах, выполняемых стоя, и не ближе 1 м от нагревательных приборов и наружных стен.

Для определения параметров микроклимата используются различные измерительные приборы: термометры, термографы, анемометры, психрометры и др.

Оптимальный микроклимат для конкретного человека определяется только на основе его субъективных оценок. Хорошо известно, что субъективное ощущение тепла или холода зависит не только от климатических условий, но и таких факторов, как конституция тела, возраст, пол, степень тяжести работы, одежда и т.д. Поэтому на практике речь идет, как правило, о диапазонах оптимальных температур и влажности воздуха.

Нормальное тепловое самочувствие имеет место, когда тепловыделение человека полностью воспринимается окружающей средой. Если теплопродукция организма не может быть полностью передана окружающей среде, происходит рост температуры внутренних органов, и такое тепловое самочувствие характеризуется понятием жарко. В противном случае – холодно.

Таким образом, тепловое самочувствие человека, или тепловой баланс в системе человек – среда обитания зависит от температуры среды, подвижности и относительной влажности воздуха, атмосферного давления, температуры окружающих предметов и интенсивности физической нагрузки.

Например, понижение температуры и повышение скорости движения воздуха способствуют усилению конвективного теплообмена и процесса теплоотдачи при испарении пота, что может привести к переохлаждению организма. Повышение скорости движения воздуха ухудшает самочувствие, так как способствует усилению конвективного теплообмена и процессу теплоотдачи при испарении пота.

При повышении температуры воздуха возникают обратные явления.

Параметры микроклимата воздушной среды, которые обуславливают оптимальный обмен веществ в организме и при которых нет неприятных ощущений и напряженности системы терморегуляции, называются комфортными или оптимальными. Зона, в которой окружающая среда полностью отводит теплоту, выделяемую организмом, и нет напряжения системы терморегуляции, называется зоной комфорта. Условия, при которых нормальное тепловое состояние человека нарушается, называются дискомфортными. При незначительной напряженности системы терморегуляции и небольшой дискомфортности устанавливаются допустимые метеорологические условия. Допустимые величины показателей микроклимата устанавливаются в случаях, когда по технологическим требованиям, техническим и экономическим принципам не обеспечиваются оптимальные нормы.

При производственных процессах практически всегда выделяется тепло. Источниками тепла являются печи, котлы, паропроводы, газоходы и пар. В теплое время года добавляется тепло солнечного излучения.

Человек постоянно находится в процессе теплового взаимодействия с окружающей средой. Для нормального течения физиологических процессов в организме человека необходимо, чтобы выделяемое организмом тепло отводилось в окружающую среду. Когда это условие соблюдается, наступают условия комфорта и у человека не ощущается беспокоящих его тепловых ощущений - холода или перегрева.

Отдача тепла организмом человека Q происходит посредством теплопроводности через одежду Q о, конвекции в результате омывания воздухом тела человека Q к, излучения Q и, нагрева выдыхаемого воздуха Q в и за счет потоотделения - испарения влаги с поверхности кожи Q исп.. Количество тепла, отдаваемого организмом каждым из этих путей, зависит от параметров микроклимата на рабочем месте.

Комфортные условия для организма человека обеспечиваются при соблюдении теплового баланса

Нарушение теплового баланса приводит к перегреву или переохлаждению организма, что, в свою очередь, приводит к потери трудоспособности, быстрой утомляемости. потери сознания и смерти.

Излучение тепла происходит в окружающую среду, если в ней температура ниже температуры поверхности одежды (+27?30 о С) и открытых частей тела (+33.5 о С). При высоких температурах (+30 ? 35 о С) окружающей среды теплоотдача излучением полностью прекращается, а при более высоких температурах теплообмен идет в обратном направлении - от окружающей поверхности к человеку. Отдача тепла испарением пота зависит от относительной влажности и скорости движения воздуха. Зависимость теплоотдачи и потоотделения от температуры воздуха приведена на рис. 5, а, б.

Величина тепловыделения организмом человека зависит от степени физического напряжения и составляет от 75 ккал/ч в состоянии покоя до 430 ккал/ч при тяжелой работе. Для комфортных условий работы необходимо, чтобы тепловыделение организма равнялось его теплоотдаче, при этом температура внутренних органов человека остается постоянной (около 36.6 градусов С).

Рис. 5. График терморегуляции организма человека в зависимости от температуры воздуха: а - при теплоизлучении, б – при потоотделении: 1-очень тяжелая работа; 2 – тяжелая работа; 3 – работа средней тяжести; 4 – легкая работа; 5 – покой.

Способность организма поддерживать постоянной температуру при изменении параметров микроклимата и при выполнении различной по тяжести работы называется терморегуляцией.

Терморегуляция обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующегося в организме в процессе обмена веществ, и излишками тепла, также непрерывно отдаваемого в окружающую среду, т. е. тепловой баланс организма человека.

Различают физическую и химическую терморегуляции. При физической – отдача тепла организмом в окружающую среду осуществляется тремя путями:

• в виде инфракрасных лучей (при низкой температуре окружающей среды) радиация; в этом случае теряется около 45% тепловой энергии, вырабатываемой организмом;
• нагревом воздуха, омывающим поверхность тела (конвекция) – теряется около 30% тепла;
• испарением пота – теряется около 13%.

Около 5% тепла расходуется на нагревание принимаемой пищи, воды и выдыхаемого воздуха; остальное тепло расходуется при химической терморегуляции.

При высокой температуре воздуха кровеносные сосуды поверхности тела расширяются, повышается приток крови и теплоотдача увеличивается. При снижении температуры воздуха сосуды поверхности тела сужаются, при этом уменьшается приток крови и отдача тепла. Таким образом, для теплового самочувствия человека важно определенное сочетание температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха. Нормальной температурой окружающей среды можно считать 15- 25 градусов С.

Повышенная влажность (больше 85%) затрудняет терморегуляцию вследствие снижения испарения пота, а слишком низкая (меньше 20%) вызывает пересыхание слизистых оболочек дыхательных путей. Нормальной считается влажность 40 - 60 %.

Относительная влажность - это отношение содержания водяных паров в 1 воздуха к их максимально возможному содержанию при данной температуре, выраженное в процентах.

Движение воздуха в помещении способствует теплоотдаче организма, но при низкой температуре является неблагоприятным фактором. В зимнее время года скорость движения воздуха не должна превышать 0,3 - 0,5 м/с, а летом 0,5 - 1 м/с. Снижение теплоотдачи организма может привести к перегреву тела. Большая влажность воздуха, его неподвижность и наличие непроницаемой для воздуха и пота одежды способствует перегреву - нарушению терморегуляции организма. Терморегуляция организма резко нарушается при температуре воздуха выше 30 о С и влажности 85 % и более, при этом наблюдается нарастающая слабость, головная боль и может наступить тепловой удар, который сопровождается повышением температуры тела (до 40-41 о С) и потерей сознания.

Рабочая зона помещений, виды метеоусловий для нее.

Санитарно-гигиенические требования (ГОСТ 12.1.005) устанавливают оптимальные и допустимые нормы температуры, относительной влажности и скорости движения воздуха в рабочей зоне производственных помещений.

Рабочая зона - это пространство высотой 2 м над уровнем пола или площадки, на которых находятся места постоянного или непостоянного (временного) пребывания работающих. Оптимальные условия обеспечивают поддержание теплового равновесия между организмом и окружающей средой, ощущение теплового комфорта.

Периоды года и категории работ по ГОСТ 12.1.005

Санитарно-гигиенические требования (ГОСТ 12.1.005) устанавливают необходимые параметры микроклимата в производственных помещениях с учетом:

• периодов года:
  • холодный период с температурой наружного воздуха, равной +10 о С и ниже,
  • теплый период - выше +10 о С;
• категорий работы - все работы по тяжести подразделяются на три категории:
  • легкие работы – категория I (затраты энергии до 150 ккал/ч - приборостроение);
  • работы средней тяжести - категория II (затраты энергии от 150 до 250 ккал/ч - механосборочные, прокатные цеха);
  • тяжелые работы – категория III (более 250 ккал/ч - физическое напряжение, переноска тяжестей - более 10 кг - кузнечные цеха с ручной ковкой и др.).

ГОСТ также устанавливает требования к проведению контроля за содержанием вредных веществ в воздухе рабочей зоны.

Меры защиты от теплового излучения и холода.

Вредное действие на человека оказывают лучистая энергия (тепловая и солнечная радиация).

Лучистая энергия испускается нагретыми поверхностями парогенераторов, турбин, паропроводов и др. Лучистая энергия вызывает ожоги кожного покрова, а также воздействие на весь организм, особенно на нервную систему.

Меры защиты от воздействия на человека ненормальных метеорологических условий сводятся к поддержанию на данном уровне параметров микроклимата за счет кондиционирования воздуха, вентиляции; от теплового излучения применяются следующие меры: устраняющие источник тепловыделения, защищающие от тепловой радиации, облегчающие теплоотдачу тела человека, меры индивидуальной защиты.

Устранение источников тепловыделения возможно при изменении технологии (замена пламенных печей электрическими), при автоматизации и механизации ручного труда, сокращением длины паропроводов и т.п.

Защита от прямого действия лучистой энергии осуществляется в основном экранированием.

Экраны делятся на поглощающие и отражающие лучистое тепло. Они могут быть стационарными и подвижными.

Поглощающие экраны выполняются в виде завес, щитов. Завесы устанавливаются против излучающих проемов и выполняются либо из мелких металлических цепей, снижающих лучистый поток на 60 – 70 %, либо из водяной пленки, поглощающей до 90 % излучений и пропускающей видимые излучения.

Отражающие экраны выполняются из кирпича, алюминия, жести, асбеста, алюминиевой фольги на асбесте или металлической сетке и др. материалов. Экраны могут быть одно- и многослойными, причем свободное перемещение воздуха между слоями увеличивает эффективность экранирования.

Индивидуальная защита в горячих цехах достигается спецодеждой, выполненной из не воспламеняющегося, стойкого против воздействия лучистого тепла, прочного, мягкого материала: из сукна, брезента или синтетического полотна, химически обработанных с металлическим покрытием тканей.

Костюм в виде комбинезона часто выполняется пневматическим с подачей под него воздуха по шлангу. Применяются шляпы из войлока, фетра или грубошерстного сукна, в также теплостойкие обувь и рукавицы.

Глаза от воздействия лучистой энергии защищают очками со светофильтрами: при температуре 1800 о С - синие стекла СС-11, при более высоких - темные ТС 2, ТС 3. Очки крепятся к козырьку или полям головного убора.

Применение очков обязательно, т. к. длительное воздействие инфракрасных лучей (определенной длины - лучи Фохта) опасно для глаз - вызывают катаракту глаз (помутнение хрусталика).

Для восполнения потерь влаги и солей, теряемых при потоотделении, а также для профилактики теплового удара необходимо выполнение определенного питьевого режима, особенно в горячих цехах.

Все предприятия должны быть обеспечены доброкачественной питьевой водой, раздача которой должна производиться посредством фонтанчиков, бачков с насадками, установленными на высоте 1 м от пола и др.

БЖД и эргономика

БЖД - комплексная дисциплина, опирающаяся на данные смежных наук, в том числе на эргономику. Этот термин предложен польским ученым Ястребовским в работе "Черты эргономики, то есть науки о труде" (1875 г.).

Эргономика изучает функциональные возможности человека в процессе деятельности с целью создания комфортных условий его деятельности.

Эргономика стремится приспособить технику к человеку, а БЖД, кроме того, изучает и проблемы приспособления человека к технике, т.е. их совместимости.

Виды совместимости человека и техники

Различают следующие виды совместимостей: информационная, психологическая, социальная, биофизическая, энергетическая, антропометрическая и технико-эстетическая.

Информационная, психологическая и социальная совместимости

Информационная совместимость , это совместимость техники психофизиологическим возможностям человека.

Оператор управляет сложными системами с помощью органов управления (кнопки, рычаги, выключатели), совокупность которых образует сенсорное поле; при этом оператор наблюдает показания приборов, экранов, схем, вслушивается в сигналы, т.е. пользуется средствами отображения информации (СОИ).

Психологическая совместимость учитывает психические возможности человека. Аварийность, травматизм в большой степени зависят от организационно-психологических причин: низкий профессионализм, пренебрежение требованиям безопасности, допуск к опасным работам необученных лиц или в состоянии утомления.

Необходимо учитывать особенности психики некоторых лиц: боязнь замкнутых пространств (клаустробия), открытых пространств (агорафобия).

Социальная совместимость учитывает отношение человека к конкретной социальной группе и наоборот – социальной группы к конкретному человеку.

Социальная совместимость связана с психологическими особенностями человека, с поведением его в коллективе.

Биофизическая и энергетическая совместимости

Биофизическая совместимость - создание такой окружающей среды, которая обеспечивает высокую работоспособность и нормальное физиологическое состояние оператора. Эта задача стыкуется с требованиями охраны труда.

При этой совместимости учитывается терморегулирование организма человека, зависимое от параметров микроклимата, а также виброакустические характеристики среды и освещенность.

Энергетическая совместимость - это согласование органов управления с оптимальными возможностями оператора в отношении прилагаемых усилий, затрачиваемой мощности, скорости и точности движений.

Антропометрическая совместимость

Антропометрическая совместимость - это учет размеров тела человека, возможности обзора пространства, учет положения (позы) оператора в процессе работы с целью минимальной затраты физических сил.

При этом учитывается объем рабочего места, зоны досягаемости для конечностей оператора, расстояние от оператора до приборного пульта и т. п.

Приорганизациирабочего места учитываютсятребования ГОСТов 12.3.002 "Процессы производственные", 12.0.003 "Вредные и опасные производственные факторы", 12.2.049 "Эргонометрические требования"; 12.2.032- рабочее место стоя; 12.2.033 - рабочее место сидя.

Рациональное устройство рабочего места учитывает его оптимальную планировку, степень механизации, автоматизации, выбор рабочей позы оператора и расположение органов управления инструментов, материалов.

Итак , в условиях техносферы негативные взаимодействия в системе «человек-среда обитания» характеризуются как: комфортные (оптимальные), допустимые, опасные и чрезвычайно опасные . Из четырех характерных состояний взаимодействия человека со средой обитания лишь первые два (комфортное и допустимое) соответствуют позитивным условиям повседневной жизнедеятельности, а два других (опасное и чрезвычайно опасное) - недопустимы для процессов жизнедеятельности человека, сохранения и развития природной среды.

Одним из наиболее важных элементов обеспечения эффективности трудовой деятельности человека является оптимизация параметров производственной среды (микроклимат, освещение и др.).

Нормы производственного микроклимата установлены системой стандартов безопасности труда ГОСТ 12.1.005-88 «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны». Они едины для всех производств и всех климатических зон с некоторыми незначительными отступлениями. В этих нормах отдельно нормируется каждый компонент микроклимата в рабочей зоне производственного помещения.

Выводы

Для поддержания здоровья сотрудников учреждений, работников объектов экономики необходимо правильно учитывать закономерности суточного ритма физиологических процессов человека, т.е. обеспечить такие параметры, которые способствуют лучшему использованию производственных фондов и обеспечивают наибольшую эффективность трудовой деятельности человека.

Следовательно, необходимо устанавливать оптимальный режим труда и отдыха, а для этого нужен комплексный социально-экономический подход. Целью подобного подхода является полная и всесторонняя оценка его оптимизации с точки зрения учета личных и общественных интересов, интересов производства (организации, учреждения) и физиологических возможностей человека.

Контрольные вопросы

1. Раскрыть понятия: «Физиология» и «Физиология труда».
2. Как подразделяется трудовая деятельность человека. Формы труда.
3. Гигиеническая классификация труда.
4. Теории утомления. Пути повышения работоспособности.
5. Принципы организации отдыха.
6. Характеристика взаимодействия в системе «человек-среда обитания».
7. Комфортные условия жизнедеятельности.
8. Взаимодействие организма человека с окружающей средой.
9. Виды совместимости человека и техники.

Библиография

1. Безопасность жизнедеятельности: Учебник для студентов средних спец. учеб. Заведений / С. В. Белов, В.А. Девисилов, А.Ф. Козьяков и др.; Под общ. ред. С.В. Белова.- 3-е изд., испр. и доп.- М.: Высш. шк., 2003.- стр. 5-65.
2. Микрюков В.Ю. Безопасность жизнедеятельности: Учебник / В. Ю. Микрюков. - Ростов н/Д: Феникс, 2006.- стр. 217-246.
3. Ревская Н.Е. Безопасность жизнедеятельности. Учебное пособие СПб.: Изд-во Михайлова В.А., 2004 г. - стр. 7-13.
4. Хван Т.А., Хван П.А. Безопасность жизнедеятельности. Серия Учебники и учебные пособия». Ростов н/Д; «Феникс», 2003. – стр. 44-145.
5. Феоктистова О.Г. Безопасность жизнедеятельности (медико-биологические основы): Учебное пособие / О.Г . Феоктистова, Т. Г. Феоктистова, Е.В. Экзерцева. - Ростов н/Д: Феникс, 2006. - стр. 173-177.

Обеспечение благоприятных условий для жизни и деятельности человека. Микроклимат и световая среда в помещении

Цель занятия: Познакомить студентов с многообразием опасных происшествий и правонарушений в ОУ, профилактикой их, рекомендациями по правилам поведения в случае их возникновения.

Вопросы для теоретической подготовки :

1. Физиологические основы трудовой деятельности
2. Классификация трудовой деятельности
3. Режим труда и отдыха
4. Мероприятия по повышению работоспособности и профилактике утомления
5. Комфортные условия жизнедеятельности
6. Контроль параметров мискроклимата и освещения
7. Температурно-влажностный режим

В физиологии труда изучается ряд проблем: обучения, рациональных режимов труда и отдыха, утомления, рационализации трудовых движений и др.

Начало изучения вопросов физиологии труда положено в нашей стране работами И.М. Сеченова (1901 г.) по анализу роли чувств в труде. В 1914-1918 гг. физиология труда определилась как самостоятельная дисциплина и появились институты, занимающиеся физиологией труда (Москва, Берлин).

В настоящее время в нашей стране физиологией труда занимаются многие институты по охране и гигиене труда.

Все виды работ осуществляются человеком при участии определенных групп мышц. Для выполнения работы мышцы затрачивают определенное количество энергии, пополнение которой происходит за счет потребления питательных веществ, поступающих постоянно с кровотоком. Этим же кровотоком от работающих мышц уносятся отработанные вещества – продукты окисления. Этот сложный биохимический процесс происходит посредством ряда промежуточных реакций, при участии других веществ и под влиянием так называемых ферментов, играющих роль ускорителей реакций. Конечным продуктом биохимических процессов в работающей мышце является молочная кислота, которая окисляется и удаляется кровотоком.

В состоянии покоя для работы мышц и внутренних органов человек в среднем потребляет кислорода 200-250 см 2 /мин. Это называется основным обменом. При выполнении какой-либо физической работы окислительные процессы в организме усиливаются за счет включения в работу дополнительных групп мышц, и, следовательно, увеличивается потребление кислорода. По потреблению кислорода в единицу времени можно судить о тяжести выполняемой физической работы. Физические работы условно принято делить на три группы по степени их тяжести. В основе такого деления лежит потребление кислорода как один из доступных для измерения и объективных показателей энергетических затрат. К числу легких относятся такие работы, при которых потребление кислорода не превышает 0,5 л/мин, то есть не более чем в 2-2,5 раза выше основного обмена (в полном покое). При работах средней тяжести потребление кислорода – от 0,5 до 1,0 л/мин. Тяжелые работы требуют потребления кислорода выше 1,0 л/мин. Нередко эти показатели потребления кислорода пересчитывают в энерготраты, что соответственно равно: для легкой работы – до 150 ккал/ч, для средней – 150-250 ккал/ч, для тяжелой – более 250 ккал/ч.

Для увеличения доставки кислорода и других питательных веществ, а также для удаления быстро накапливающейся молочной кислоты в работающих мышцах сердечно-сосудистая система увеличивает кровоток. Этот процесс идет в двух направлениях: учащения числа сердечных сокращений за единицу времени (пульса) и увеличения объема каждого сердечного сокращения.

В нормальных условиях сердце взрослого здорового человека проталкивает около 70 см 3 крови за каждое сокращение (ударный объем) и делает за 1 минуту 60-70 таких сокращений. При тяжелой работе количество крови, проталкиваемое сердцем за одно его сокращение, может увеличиться до 130-150 см 3 , а частота сокращений – до 150-170 ударов в минуту, а иногда и более.

Увеличение количества крови, проталкиваемой сердцем через всю сосудистую систему за единицу времени, вызывает повышение кровяного давления в этих сосудах. При тяжелых работах максимальное кровяное давление иногда повышается до 170-180 мм рт. ст., в то время как в норме у здорового человека средних лет оно равно 120-140 мм.

Несмотря на мобилизацию столь больших резервов сердечно-сосудистой системы, поддержание нормальной мышечной работы на должном уровне сколько-нибудь длительное время не может быть обеспечено, так как вскоре снижается насыщение крови кислородом и в мышцах ощущается его недостаток. Пополнение кислорода в подобных случаях осуществляется посредством учащения дыхания и увеличения его глубины. Так, в нормальном состоянии у взрослого человека бывает 16-20 дыханий в минуту, при этом через легкие проходит 6-8 л воздуха (легочная вентиляция). При тяжелых работах частота дыханий может увеличиться до 30-40 и более дыханий в минуту, а легочная вентиляция – до 40-60 л/мин. Вследствие усиленной работы мышц молочная кислота и другие продукты биохимических процессов постепенно накапливаются в крови и тем самым изменяют ее состав.

Так как процессы окисления в работающих мышцах сопровождаются дополнительной внутренней теплопродукцией, организм перегревается. Для поддержания постоянной температуры тела увеличивается теплоотдача во внешнюю среду главным образом путем усиления потовыделения. Испарение пота охлаждает поверхность тела. Усиленное потоотделение, в свою очередь, ведет к увеличению выделения влаги из организма, что при особо тяжелых и длительных работах может привести к нарушению его водного баланса. Для пополнения влагопотерь рабочие, выполняющие тяжелые физические работы, обычно выпивают большее количество жидкости, чем при легких работах (до 4-5 л за смену).

Таким образом, основными физиологическими реакциями организма на физическую работу являются учащение пульса и повышение кровяного давления, учащение дыхания и повышение легочной вентиляции, изменение состава крови, увеличение потоотделения. Степень изменения этих функций зависит от тяжести работы, ее продолжительности и интенсивности. Изменения постепенно нарастают, доходя до определенного уровня, при котором усиленная работа органов и систем как бы уравновешивается с потребностями организма. С прекращением работы наступает восстановительный период, когда измененные функции постепенно приходят к исходному состоянию, то есть к норме. Продолжительность восстановления различных функций неодинакова: некоторые из них (пульс, кровяное давление, частота дыхания, легочная вентиляция) восстанавливаются в первые 10-15 минут отдыха, другие (состав крови и др.) - в течение 45-50 минут и более. Некоторое запаздывание восстановления измененных функций по сравнению с окончанием работы объясняется тем, что во время мобилизации внутренних ресурсов для выполнения задания происходит обеднение кислородом и другими энергетическими продуктами неработающих тканей и органов, а также поглощение внутренних запасов самих мышечных клеток, которые за счет этих внутренних запасов некоторое время могут функционировать без потребления кислорода (так называемая анаэробная фаза работы мышцы). В мышечных клетках накапливается неокисленная молочная кислота. Для того чтобы пополнить все эти ресурсы и окислить оставшуюся молочную кислоту, организм даже по прекращении работы продолжает потреблять повышенное количество кислорода и заставляет более интенсивно трудиться соответствующие органы и системы.

В случаях, когда тяжелая или продолжительная работа предъявляет особо высокие требования к организму и мобилизация всех имеющихся у него ресурсов не обеспечивает доставку необходимого количества кислорода и других питательных веществ, наступает утомление мышцы. Этому способствует и накопление в клетке молочной кислоты, которая парализует мышцу вследствие прекращения действия ферментов. Весь сложный процесс биохимических реакций в мышечных клетках, мобилизации внутренних ресурсов для выполнения той или иной работы, восстановления измененных физиологических функций направляется и координируется центральной нервной системой, которая с помощью различных органов чувств - анализаторов воспринимает многообразные раздражители - сигналы, анализирует их и направляет необходимые импульсы в соответствующие органы и системы, которые и приводят последние в действие, адекватное полученным сигналам.

Весьма важна роль центральной нервной системы в подготовке соответствующих органов и систем и предварительной мобилизации ресурсов к предстоящему выполнению задания. Так, например, исследования газообмена у человека до начала смены и на протяжении всего рабочего времени показали, что увеличение потребления кислорода начинается уже тогда, когда рабочий только вошел в цех. Следовательно, рабочая обстановка воспринята центральной нервной системой и последней посланы импульсы, подготовившие соответствующие органы и системы к выполнению сменного задания.

Не менее важна роль центральной нервной системы в способности выполнять в течение длительного времени работу на определенном не снижающемся уровне, то есть в работоспособности человека.

Работоспособность - состояние человека, определяемое возможностью физиологических и психических функций организма, которое характеризует его способность выполнять конкретное количество работы заданного качества за требуемый интервал времени. От того, насколько хорошо подготовлен организм, насколько полно и рационально мобилизуются внутренние энергетические ресурсы, зависит способность человека к труду той или иной тяжести и продолжительности. Исследования показывают, что работоспособность человека зависит от общей приспособленности физиологических функций к трудовой деятельности, от тренированности организма в целом и от упражнений в данном виде работ, от эмоционального состояния человека и от состояния внешней обстановки, то есть окружающей среды.

Особого внимания заслуживают три последних фактора: тренированность, эмоциональное состояние и состояние внешней среды, то есть те, которые подвластны человеку, и он может на них влиять, изменять и развивать их. Одновременно с созданием благоприятных условий, с тренировкой организма создаются благоприятные условий для развития и общей приспособленности физиологических функций к выполнению физической работы. Следовательно, работоспособность - это не врожденное и не неизменное качество человека, а приобретенное в процессе труда, выработанное самим человеком.

Отдельные мышечные группы получают нагрузку не только при перемещении каких-либо тяжестей, но и в то время, когда человек удерживает на месте тяжести, или вес собственного тела, или отдельных его частей (туловища, рук, головы). Различают два вида работы: динамическую, связанную с перемещением, движением, и статическую, связанную с затратой мышечного напряжения без совершения каких-либо движений. И тот и другой вид связан с потреблением энергии и энергетических ресурсов (кислорода), поэтому может привести к утомлению отдельных мышечных групп и организма в целом.

В этой связи необходимо остановиться на важности рабочей позы. В процессе трудовой деятельности рабочий часто выполняет отдельные операции при вынужденном положении тела, когда приходится удерживать на весу собственное туловище (особенно в согнутом положении), верхние или нижние конечности (в частности, когда они отведены в стороны, вперед или назад на большой угол, приближающийся к 90 o), голову, например, при производстве работ над головой. Затрачиваемая энергия при этом нередко составляет немалую часть общих энерготрат, поэтому вынужденное и тем более неудобное положение тела порой, даже в случае легкой работы, может привести к быстрому утомлению, так как статическое напряжение вследствие нагрузки на одни и те же группы мышц более утомительно. Причиной относительно быстрого утомления может быть нерациональный режим труда.

Большинство выполняемых трудовых процессов в производственных условиях характеризуется разнообразием движений, при которых общая нагрузка более или менее равномерно распределяется по всем группам мышц. Чередование отдельных движений позволяет каждой группе периодически отдыхать. В работе бывают небольшие паузы (микропаузы), когда трудящийся находится на рабочем месте, но производит легкую работу с минимальным участием мышечных групп. Такие непродолжительные микропаузы следует считать весьма полезными, так как они положительно влияют на работоспособность и существенно отдаляют утомление.

При некоторых процессах подобных микропауз почти нет, и, следовательно, на протяжении всего трудового периода все участвующие труппы мышц работают непрерывно. Вполне естественно, что утомление в таких случаях наступает значительно раньше.

Все эти положения имеют существенное значение при оценке режима труда. Его можно считать рациональным, если в работе имеются периодические микропаузы, регулярно чередуются различные виды движений, а также тяжелые и легкие работы. И наоборот, режим труда не может быть отнесен к категории рациональных, если нет микропауз или они смещены по времени к нескольким небольшим периодам работы (в начале или в конце смены), если однообразные движения следуют одно за другим, если тяжелые усилия не чередуются с более легкими.

При необходимости выполнять однообразные повторяющиеся движения (на конвейере, на поточной линии) важную роль играет ритм работы, то есть частота и равномерность этих повторений. С одной стороны, выполнение равномерных однообразных движений приводит к выработке так называемого стереотипа - привычных рефлекторных движений, которые выполняются с наименьшими энерготратами, так как отрабатываются наиболее рациональные движения, появляется тренированность, в работе участвует минимальное количество мышечных групп. С другой стороны, такие однообразные повторения утомляют ограниченную мышечную группу при относительно малой работе в целом.

Исследования работоспособности и утомляемости показали, что в течение смены, как правило, наблюдается однотипная последовательность их изменения, В начале рабочего дня работоспособность постепенно нарастает, проходит как бы период врабатываемости; достигнув максимального подъема, она держится на этом уровне более или менее длительное время, затем происходит постепенное снижение работоспособности - наступает период утомления. Степень и время этих изменений работоспособности различны при разных видах работ и зависят от их тяжести и ритма. Организация кратковременных перерывов в конце максимальной работоспособности удлиняла этот период, отдаляла и ослабляла утомляемость и повышала общую производительность труда.

Помимо физиологических изменений в виде утомления, различные виды физического напряжения могут вызвать и некоторые патологические явления в организме, то есть заболевания. Например, длительная работа в неудобном положении, особенно при подъеме или удерживании тяжестей, может привести к искривлению позвоночника вбок (сколиоз) или вперед (кифоз). Трудовые процессы, связанные с длительным стоянием или хождением и сопровождающиеся дополнительным напряжением, могут вызвать плоскостопие или варикозное расширение вен нижних конечностей. Постоянное напряжение (статическое) или часто повторяющиеся однообразные движения, особенно при тяжелой и интенсивной работе, нередко являются причинами нервномышечных заболеваний. Частые и длительные перенапряжения одних и тех же групп мышц живота могут привести к их расслаблению и образованию грыж. Напряжение органов зрения при выполнении точных зрительных работ способствует развитию профессиональной миопии - близорукости.

В современных высокомеханизированных, автоматизированных производствах на смену тяжелому физическому труду пришли машины, управление которыми требует от рабочих значительного нервно-психического и умственного напряжения. В отличие от физического напряжения оно не проявляется изменением физиологических функций сердечно-сосудистой, дыхательной, терморегуляторной и других систем. Оно касается главным образом центральной нервной системы. Длительное напряжение клеток коры головного мозга вызывает их утомление, которое проявляется в виде снижения работоспособности к концу дня, плохого самочувствия и т.п.

Работоспособность умственного или близкого к нему по характеру труда зависит от тех же факторов, что и при физическом труде: общего приспособления функций головного мозга к умственной работе, тренированности и упражнения, эмоционального состояния и состояния внешней среды. Причем эмоциональное состояние при умственном труде играет большую роль, чем при физическом. Утомление, наступившее в результате напряженного умственного труда, несмотря на меньшую внешнюю выраженность, исчезает значительно медленнее, то есть восстановительный период после умственной работы значительно продолжительнее, чем после физической.

Классификация трудовой деятельности

В соответствии с принятой физиологической классификацией трудовой деятельности в настоящее время различают следующие формы труда: физический, умственный, операторский, управленческий, творческий труд.

Физическим трудом (работой) называют выполнение человеком энергетических функций в системе "человек - орудие труда".

Физическая работа требует значительной мышечной активности. Она подразделяется на два вида: динамическую и статическую. Динамическая связана с перемещением тела человека, его рук, ног, пальцев в пространстве; статическая - с воздействием нагрузки на верхние конечности, мышцы корпуса и ног при удерживании груза при выполнении работы стоя или сидя.

В процессе физической работы происходят изменения в мышечных тканях, увеличивается объем легочной вентиляции (в основном, за счет углубления дыхания), повышается артериальное давление, происходят биохимические изменения в крови, повышается потребление кислорода (расходуется на окислительные процессы в мышцах). Может наблюдаться определенные изменения водно-солевого обмена при работе в горячих цехах или при выполнении тяжелой физической работы. При этом значительное повышение деятельности потовых желез может снизить выделительную функцию почек. При тяжелой физической работе возможно торможение секреции и моторной функции желудка, а также замедление переваривания и всасывания пищи. Нередко тяжелая физическая работа ведет к понижению возбудимости, нарушению условно-рефлекторной деятельности, а также к повышению порога чувствительности зрительного, слухового и тактильного анализаторов.

Умственный труд (интеллектуальная деятельность) объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующие преимущественного напряжения внимания, сенсорного аппарата, памяти, а также активации процессов мышления, эмоциональной сферы (управление, творчество, преподавание, наука, учеба и т.д.).

В процессе умственной деятельности повышается кровяное давление, увеличивается объем легочной вентиляции (за счет учащения дыхания), повышается потребление кислорода (для работы коры головного мозга), увеличивается кровенаполнение сосудов конечностей и брюшной полости.

Умственная работа тесно связана с работой органов чувств, в первую очередь, органов зрения и слуха. Известно, что умственная работа более плодотворно протекает в тишине.

Мышечная работа при умственной деятельности человека играет большую роль. Установлено, что легкая мышечная работа стимулирует умственную деятельность, а тяжелая, изнурительная, наоборот, понижает ее, снижает качество.

Для умственного труда характерны гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является неблагоприятным производственным фактором, одной из причин сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда.

Операторский труд отличается большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением.

Управленческий труд определяется чрезмерным ростом объема информации, возрастанием дефицита времени ее переработки, ответственностью за принятие решений, периодическим возникновением конфликтных ситуаций.

Творческий труд требует значительного объема памяти, напряжения внимания, нервно-эмоционального напряжения.

При различных формах труда происходят и различные изменения в организме работника. Любой вид трудовой деятельности представляет собой сложный комплекс физиологических процессов, в который вовлекаются все органы человеческого тела. Огромную роль в этой деятельности играет центральная нервная система, обеспечивающая координацию функциональных умений и навыков, развивающихся в организме при выполнении работы.

Каждая форма трудовой деятельности характеризуется тяжестью, напряженностью и условиями, в которых она осуществляется.

Тяжесть труда - характеристика трудового процесса, отражающая преимущественную нагрузку на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма (сердечно-сосудистую, дыхательную), обеспечивающие его деятельность.

Физическая тяжесть работы определяется энергетическими затратами в процессе трудовой деятельности и подразделяется на следующие категории: легкие, средней тяжести и тяжелые физические работы.

Легкие физические работы (категория 1) подразделяются на 2 категории: Iа, Iб. К категории Iа относятся работы, проводимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим усилиям. К категории Iб относятся работы, проводимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим усилием.

Физические работы средней тяжести (категория II) подразделяются на две категории: IIа, IIб. К первой относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенных физических усилий. К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением и перенесением тяжестей массой до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим усилием.

Тяжелые физические работы характеризуются большим расходом энергии. К этой категории относятся работы, связанные с постоянными перемещениями, перемещением значительных (более 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

Тяжесть труда характеризуется физической динамической нагрузкой, массой поднимаемого и перемещаемого груза, общим числом стереотипных рабочих движений, величиной статической нагрузки, формой рабочей дозы, степенью наклона корпуса, перемещениями в пространстве.

Напряженность труда - характеристика трудового процесса, отражающая нагрузку преимущественно на центральную нервную систему, органы чувств, эмоциональную сферу работника.

К факторам, характеризующим напряженность труда, относятся: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные нагрузки, степень монотонности нагрузок, режим работы.

Механизированные формы физического труда изменяют характер мышечных нагрузок и усложняют программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы дистальных отделов конечностей, которые должны обеспечить скорость и точность движений, необходимых при управлении механизмами. Однообразие простых и большей частью локальных действий, однообразие и малый объем воспринимаемой в труде информации приводят к монотонности труда. Монотония наиболее ярко проявляется при конвейерной форме организации трудового процесса. Этот труд требует синхронной работы участников в соответствии с заданным ритмом и темпом. При этом, чем меньше времени тратит работник на операцию, тем монотоннее работа и проще ее содержание.

Монотония выражается в преждевременной усталости и нервном истощении, развивающимся при действии однообразных повторных раздражителей. В результате снижается возбудимость анализаторов, рассеивается внимание, уменьшается скорость реакции и, как следствие, быстро наступает утомление.

Деятельность человека при механизированной форме физического труда происходит по одному из процессов: детерминированному - по заранее известным правилам, инструкциям, алгоритмам действий, жесткому технологическому графику; недетерминированному - когда возможны неожиданные события в выполняемом технологическом процессе, неожиданное появление сигналов, но в то же время известны управляющие действия при появлении неожиданных событий (расписаны правила, инструкции) в выполняемом процессе.

Условия труда - совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье работника.

Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на 4 класса: оптимальные, допустимые, вредные и опасные.

Оптимальные условия труда (1 класс) - такие условия, при которых сохраняется здоровье работающих и создаются предпосылки для поддержания уровня работоспособности. Оптимальные нормативы производственных факторов установлены для микроклиматических параметров и факторов трудового процесса. Для других факторов условно за оптимальные принимаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы отсутствуют либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения.

Допустимые условия труда (2 класс) - характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство. Допустимые условия труда условно относятся к безопасным.

Вредные условия труда (3 класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное действие на организм и/или его потомство. Вредные условия труда подразделяются, в свою очередь, на четыре степени.

I степень 3 класса - условия труда, характеризующиеся такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья;

II степень 3 класса - уровни вредных факторов, вызывающие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению производственно обусловленных заболеваний (что проявляется повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми болезнями, которые отражают состояние наиболее уязвимых органов и систем для данных вредных факторов), появлению начальных признаков легких (без потери профессиональной трудоспособности) формы профессиональных заболеваний, возникающих после продолжительного воздействия (часто после 15 и более лет);

III степень 3 класса - условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, воздействие которых приводит к развитию профессиональных болезней легкой и средней степени тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в период трудовой деятельности, росту хронической (производственно-обусловленной) патологии, включая повышенные уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности;

IV степень 3 класса - условия труда, при которой могут возникнуть тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Опасные (экстремальные) условия труда (4 класс) характеризуется уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений, в том числе тяжелых форм.

Условия труда значительно сказываются на работоспособности человека. Однако наряду с ними на работоспособность человека значительное влияние оказывает режим труда и отдыха.

Труд как особая форма взаимодействия человека с окружающей природой является исключительным достоянием человека. Под влиянием труда происходит формирование и совершенствование способностей работающего человека, создающего материальные и культурные ценности. Труд в полной мере стал основным определяющим фактором жизнедеятельности большинства трудоспособного населения. Будучи многосторонним явлением, труд с социальноэкономической точки зрения выступает как создатель и мера материальных ценностей, с исторической - как процесс, лежащий в основе прогресса и развития производительных сил, с естественно-научной, т.е. с медико-биологической стороны, труд есть важная форма взаимодействия человека с окружающей средой и целесообразной коллективной деятельностью.

Физиология труда - специальный раздел гигиены труда (физиологии), изучающий изменения функционального состояния организма человека под влиянием трудовой деятельности с целью разработки и обоснования физиологических мероприятий по оптимизации трудового процесса, способствующих поддержанию высокой работоспособности и сохранения здоровья человека.

Физиология труда по определению одного из основоположников данного научного направления М.И. Виноградова (1969) «являет- ся дисциплиной в такой же степени теоретической, как и практической». В контексте этого высказывания исследования в области физиологии труда развиваются по двум направлениям. Во-первых, это изучение общих физиологических закономерностей в процессе трудовой деятельности и, во-вторых, изучение конкретных видов труда с целью рационализации (научной организации) трудового процесса. Физиология труда при решении прикладных вопросов использует данные тех областей знаний, которые определяют общую организацию производства. Это связано с тем, что любое мероприятие физиологического характера может стать фактором повышения работоспособности человека и улучшения его функционального состояния только при правильном применении технологических,

технических, организационных и других средств производства. При этом должна учитываться и экономическая значимость результатов внедрения физиологических мероприятий в производственный процесс.

Задачи физиологии труда охватывают широкий круг вопросов, включающий:

Изучение физиологических закономерностей различных видов труда;

Исследование физиологических механизмов динамики работоспособности (утомления) человека в производственных условиях;

Оценку тяжести и напряженности трудового процесса;

Разработку физиологических основ научной организации труда, а именно: оптимизацию рабочих движений, рабочей позы, организации рабочего места, ритма труда, режима труда и внутрисменного отдыха;

Конструирование оборудования, транспортных средств и пр. с учетом психофизиологических и антропометрических параметров человека и др.

Решение этих вопросов составляет основу двух главных научнопрактических направлений физиологии труда:

1. Изучение и дифференциальная диагностика функциональных состояний человека в процессе труда.

2. Гигиеническое нормирование факторов трудового процесса (тяжести и напряженности труда).

Каждое из этих научных направлений имеет свои конкретные и частные задачи.

Развитие теоретических и практических основ дифференци- альной диагностики различных функциональных состояний (ФС) организма человека базируется на теории о функциональных системах (Анохин П.К.). Такой подход позволяет подойти к выявлению сущности физиологических закономерностей и механизмов формирования различных функциональных состояний организма человека в процессе его профессиональной деятельности. Так, разработка физиологических норм напряжения (утомления) организма, перенапряжения и переутомления при различных видах трудовой деятельности требует, во-первых, выявления физиологи- ческих оценочных показателей, а во-вторых, ранжирования их по степени выраженности с последующим физиолого-клиническим обоснованием информативных интегральных показателей. На сов-

ременном этапе разработка методов количественного анализа в определении функционального является необходимым условием системно-количественной физиологии целостного организма. Это дает возможность осуществлять диагностику и прогнозирование состояний, проводить мероприятия по охране и восстановлению здоровья человека.

Весьма важным является изучение механизмов компенсаторновосстановительных процессов. Выход их за минимальную или мак- симальную границы порождает нейроконфликт с последующим проявлением вегетативных и гуморальных реакций. Соответственно, возникают сложные вопросы.

Какие морфофункциональные структуры и механизмы принимают участие в восстановительном процессе?

Каковы параметры оптимального их функционирования; когда и что служит причиной поломки этих процессов?

Носят ли они не специфический характер или существенно зависят от вида той или иной профессиональной деятельности?

Напрямую с восстановительными процессами связано решение другой проблемы - резервные возможности организма при выпол- нении трудовой деятельности. Уровень физиологических резервов, сохранение гомеостаза являются определяющими факторами здоровья. Их оценка основывается на изучении резервов регуляции, поскольку установлено целенаправленное перераспределение уровней активности между физиологическими функциями в зависимости от сложившейся ситуации или характера деятельности. Это определяет задачу физиологического нормирования, включающую необходимость выявления различных уровней активности физиологических функций, наличие резервов регуляции, их характеристики, тактики использования и т.д.

Разработка автоматизированных систем мониторинга предсменного (предрабочего) контроля и систем постоянного внутрисменного текущего контроля уровня работоспособности и (или) функциональ- ного состояния организма каждого работника, независимо от вида его деятельности, представляет конкретную цель для физиологов труда. Создание таких систем с обратной связью позволяет своевременно устанавливать неблагоприятные физиологические изменения, проводить профилактические меры и тем самым предупреждать не только нарушения состояния здоровья, но и возможность возникновения аварийных ситуаций и травматизма.

Актуальным в физиологии труда является также направление, связанное с возможностью коррекции функционального организма человека различными традиционными и нетрадиционными методами. Отсутствие научно обоснованных рекомендаций по их организации, оснащению и функционированию может привести к значительному снижению или отсутствию положительного эффекта. Апробация и последующее внедрение различных средств коррекции функционального состояния должны проводиться с учетом вида, специфики трудовой деятельности, индивидуальных особенностей и состояния здоровья.

Дифференциальная диагностика различных функциональных состояний тесным образом связана с проблемой производственного стресса. В свете общих положений о стрессе состояние перенапряжения можно рассматривать как начальную функциональную стадию дистресса в результате трудовой деятельности. Для решения вопроса об удельном значении отдельных нейрофизиологических и нейрогормональных механизмов, последовательности их вовлечения в стрессовую реакцию необходимо определить категорию стресса (физиогенный-психогенный), его характер (острый-хронический), стадийность развития стрессовых реакций, и, наконец, исходное состояние, личностные и типологические особенности высшей нервной деятельности. Это позволяет определить индивидуальную устойчивость как к острому, так и к хроническому производственным стрессам с целью разработки критериев ее прогнозирования и соответствующих мер профилактики.

Профессиональный отбор - следующая важная научная задача в области физиологии труда. В неблагоприятных социальных условиях в большей мере проявляется обострение несоответствия между биологическими возможностями организма человека и производственными требованиями, предъявляемыми работнику, что создает предпосылки к возникновению различных аварийных ситуаций и, самое главное, нарушению здоровья работающего. В этой связи особенно актуально создание единого методологического подхода в организации системы тестирования и оценки профессиональной пригодности. Близкой к этому направлению является профессио- нальная ориентация подростков и молодежи, которая также является важной как для физиологов труда, так и для гигиенистов.

Второе главное направление научных разработок в области физиологии труда касается гигиенического нормирования

факторов трудового процесса при разных видах деятельности. Разработка радикальных мер профилактики перенапряжения и переутомления базируется на научно обоснованных допустимых уровнях соответствующих нагрузок, четких количествен- ных величинах их параметров. При этом учитывается не только интенсивность самой нагрузки, но и длительность ее воздействия. Физиолого-эргономическое нормирование факторов трудового процесса позволяет в перспективе выйти на обеспечение системы социально-гигиенического мониторинга по показателям тяжести и напряженности труда.

Разработанные в настоящее время регламенты физических, зрительно-напряженных и умственных нагрузок представляют собой средние групповые параметры, которые рассчитаны на «среднего человека». В связи с этим одной из проблем физиологии труда является разработка поправок с учетом возрастных особенностей, уровня общей физической работоспособности, личностных и типологических качеств работника и состояния его здоровья, что позволяет осуществлять оптимизацию труда (по факторам тяжести и напряжен- ности) для различных контингентов работающих, а в перспективе - для каждого работника индивидуально.

В свете гигиенического нормирования важным научно-практическим направлением в области физиологии труда являются много- сменный характер работы и экспедиционно-вахтовая организация труда с различной их продолжительностью и чередованием. Такая организация труда рассматривается в настоящее время как хронический производственный стресс.

Научно-технический прогресс приводит к созданию совершенно новых видов ручных инструментов, машин, агрегатов, пультов управления, технологических линий и т.д. В связи с этим перед физиологией труда стоит задача проведения физиолого-эргономической оценки нового оборудования на стадии проектирования и создание новых рабочих инструментов и конструкций органов управления, которые должны быть ориентированы на функциональное единство человека техники и человека с учетом его психофизиологических и антропометрических параметров.

Важным аспектом исследований в физиологии труда является разработка теоретических и концептуальных моделей профилакти- ческих комплексов с учетом специфики и особенностями трудовой деятельности работников. Они включают медико-биологические

и организационно-технические аспекты, лечебно-диагностические мероприятия и общеобразовательные меры.

3.1. работоспособность

Под работоспособностью понимается функциональная способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении заданного времени и при интенсивном напряже- нии организма. Работоспособность человека зависит от уровня его тренированности, степени закрепленности рабочих навыков и опыта работающего, его физического, физиологического и психологического состояний, здоровья и других факторов. На протяжении рабочей смены, недели, месяца и т.д. работоспособность меняется в широких пределах. Это связано с влиянием как внешних, так и внутренних факторов. Среди внешних факторов ведущее значение имеют условия окружающей среды, интенсивность факторов трудовой деятельности, степень рациональной организации производственного процесса.

Из внутренних факторов выделяют такие, как мотивация и эмоциональная сторона труда, уровень функциональной активности в момент работы, величина физической подготовленности человека и психофизиологической адаптации к труду, особенности его личности и др.

Работоспособность оценивается различными показателями, в частности, результатом самого труда по производительности, эффективности, скорости работы, экспертной оценке профессиональной деятельности, а также по показателям, отражающим функциональное состояние человека. Работоспособность в процессе трудовой деятельности имеет несколько фаз или сменяющих друг друга состояний человека (рис. 3.1).

Фаза врабатываемости, или нарастающий период работоспособности. Эта фаза отражает свойство отдельных функциональных систем и организма в целом повышать уровни функционирования в начале работы в соответствии с ее характером и интенсивностью. Для нее характерно наличие периода мобилизации функциональных систем, от деятельности которых зависит успешность выполнения трудового задания: повышается уровень обменных процессов, увеличивается мышечный тонус, усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы, повышается активность ЦНС, происходит усиление

Рис. 3.1. Динамика работоспособности: 1 - фаза врабатываемости; 2 - фаза устойчивой работоспособности; 3 - фаза снижения работоспособности. По оси ординат - работоспособность в условных единицах; по оси абсцисс - часы работы

внимания, начинают доминировать мотивы трудовой деятельности. У опытных и тренированных лиц этот период обычно очень короткий или отсутствует.

Таким образом, в фазу врабатываемости уровень работоспособности постепенно нарастает по сравнению с исходным в начале рабо- ты. Характеризуется этот процесс повышением психофизиологических показателей и результатов самого труда. Продолжительность этой фазы зависит от интенсивности факторов трудового процесса и индивидуальных особенностей работника. Длится она от нескольких минут до 1,0-1,5 часа, а при умственном, творческом труде - до 2-2,5 часов.

Следующий период - фаза высокой устойчивости работоспособности - определяется стабильной устойчивой деятельностью при оптимальном адекватном энергетическом обеспечении. Рабочие реакции точны и соответствуют требуемому ритму, наблюдается устойчивая мобилизация внимания, памяти, а процессы восприятия и переработки информации находятся в точном соответствии с требуемым алгоритмом действий. Производительность труда и его эффективность максимальны. Продолжительность данной фазы может колебаться от 2,0-2,5 часов и более в зависимости от условий работы, степени тяжести и напряженности труда.

Период высокой устойчивой работоспособности сменяет фаза снижения работоспособности, которая свидетельствует о развитии

утомления в регулирующих звеньях ЦНС, увеличении времени протекания рефлексов, ухудшении энергетики организма и т.д. Несколько ослабевают концентрация и скорость переключения внимания, а состояние высших психических функций практически мало меняется. Производительность труда и его эффективность могут сохраняться на высоком уровне, но могут и снизиться, проявляясь ошибочными реакциями, лишними движениями, замедлением производственных операций и скорости решения задач.

Фазная динамика изменения работоспособности характерна как для первой половины рабочего дня (т.е. до обеда), так и для второй - после обеденного перерыва до конца смены (рис. 3.1). Во второй половине рабочего дня фаза врабатываемости короче по времени, фаза устойчивой работоспособности несколько ниже по уровню и менее длительная, а фаза снижения работоспособности наступает раньше и развивается быстрее по сравнению с первой половиной смены. Иногда в конце смены (за 20-30 минут до ее окончания) отме- чается кратковременное повышение работоспособности, названное конечным порывом.

Представленная схема динамики работоспособности весьма типична, но возможны отклонения от нее, что связано с характером выполняемой работы, условиями обитаемости, рабочей позы, эргономическими особенностями рабочего места, режимом труда и отдыха и т.д. В этой связи важной задачей физиологов труда является оптимизация трудового процесса, направленная на сохранение и продление фазы устойчивой работоспособности и предупреждение развития утомления.

3.2. утомление

Утомление - особый вид функционального состояния человека, временно возникающий под влиянием работы и приводящий к снижению работоспособности.

До настоящего времени нет еще полного ответа на вопрос о сущности и физиологических механизмах развития утомления. Были выделены различные варианты гуморально-локалистической концепции, сущность которой сводится к следующим моментам. Во-первых, причиной утомления являются образующиеся в процессе работы продукты обмена, прежде всего, молочная кислота. Во-вторых, точкой их приложения являются сами мышцы или мионевральные

соединения. Эта концепция не принимала во внимание влияние координирующей роли ЦНС. В противоположность таким представ- лениям родилась центрально-нервная теория развития утомления на основе работ И.М. Сеченова, И.П. Павлова, Н.Е. Введенского, А.А. Ухтомского, М.И. Виноградова, В.А. Левицкого и др. Ведущее место заняло направление, развитое школой Введенского-Ухтомского, подчеркивающее роль центрального торможения и диско- ординации рабочих процессов. Разрабатывая эти направления, М.И. Виноградов выделил два типа утомления:

а) быстро наступающее утомление, обусловленное развитием центрального торможения;

б) медленно развивающееся утомление, в основе которого лежит общее затягивание физиологического интервала на ряде уровней двигательного аппарата.

В.А. Левицкий указывает, что утомление - это следствие «коллизий» между «сознательно-волевой» и «автономно-вегетативной» сферами. Как результат диффузного вегетативного рефлекса на нервные центры рассматривал возникновение утомления К.Х. Кекчеев.

В свете общей теории о функциональных системах П.К. Анохина, механизм утомления при мышечной работе был сформулирован Ю.В. Мойкиным следующим образом. При утомительной работе первоначальные функциональные изменения возникают в периферическом звене нервно-мышечного аппарата в виде снижения сократительной способности мышц. Затем, пройдя стадию компенсационной активации всех центральных структур нервно-мышечного аппарата, процесс завершается снижением интенсивности мышечной деятельности или прекращением ее в результате принятия решения высшим нервным звеном - акцептором результатов действий.

Концепция центрально-корковой теории развития утомления не исключает возможности взаимосвязи местных процессов, происхо- дящих в мышцах (возбудимости, тонуса, упруго-вязких свойств), с состоянием их кровоснабжения и трофических процессов (недостаток кислорода, истощение питательных веществ, накопление метаболитов и др.).

Кроме этого, трудовая деятельность сопровождается интенсивной работой сердечно-сосудистой, дыхательной и других нейрогуморальных и вегетативных систем, что может усугублять глубину сдви- гов во внутренней среде организма. В итоге утомление проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации

движений, возрастании затрат энергии при выполнении одной и той же работы, замедлении скорости переработки информации, ухудшении памяти, затруднении процессов сосредоточения и переключения внимания и пр. Таким образом, утомление представляет собой целостный процесс, происходящий в организме.

По своей биологической сущности утомление является нормальной физиологической реакцией, выполняющей определенную защитную роль в организме, поскольку предохраняет его отдельные физиологические системы и органы от перегрузок и возможного развития повреждений. Определенный уровень развития утомления в конце рабочей деятельности даже является необходимым условием в процессе овладения трудовыми навыками начинающими работниками и для поддержания достигнутого уровня тренированности к выполнению трудовых нагрузок у работников, адаптированных к этой работе.

В реальной трудовой деятельности утомление может проявляться как в появлении его субъективных признаков - жалобы на усталость, так и объективных:

1) в снижении интенсивности (производительности, эффективности) труда работника при сохранении величины оптимального уровня рабочего напряжения его физиологических функций;

2) в увеличении степени рабочего напряжения физиологических функций при неизменных показателях количества и качества труда;

3) в некотором снижении количества или качества труда с одновременным увеличением степени рабочего напряжения физиологических функций.

В двух последних ситуациях утомление к концу работы будет более глубоким, и для восстановления функционального состояния наиболее напряженных в процессе работы физиологических функций и систем потребуется отдых весьма существенной продолжительности или повышенной эффективности.

В случае если отдых оказывается недостаточным для полного восстановления работоспособности к началу следующего трудового периода, то рабочее напряжение физиологических функций значительно возрастает, и глубина развившегося утомления будет больше, чем в предыдущий период. При продолжении работы в подобных условиях кумуляция утомления может привести к появлению признаков хронического утомления, не ликвидируемых за обычный период отдыха (ежедневный и еженедельный). Дальнейшее выпол-

нение работы сопровождается перенапряжением физиологических функций и организма работника.

Перенапряжение следует рассматривать как неблагоприятное функциональное состояние между нормой и патологией, обусловленное воздействием чрезмерно сильных раздражителей или хроническим воздействием стимулов, формирующееся при недостаточном отдыхе и проявляющееся застойным процессом возбуждения физиологических функций с расширением внутрисистемных процессов синхронизации и межсистемных интерактивных взаимосвязей. Исход этого состояния в различных условиях своего развития неравнозначен: возврат к нормальному состоянию здоровья или переход с развитием нового качества - болезни. Дальнейшее продолжение деятельности без отдыха и активных мер профилактики приводит к тому, что восстановительные процессы запускают имеющиеся физиологические резервы. Исчерпав последние, в условиях продолжающихся нагрузок происходит развитие состояния переутомления, которое сопровождается резким падением производительности и эффективности труда, а чаще - отказом от дальнейшей работы. Сущность состояния переутомления заключается в проявлении различных предпатологических и патологических син- дромов, что сопровождается существенным нарушением ряда функций, резким снижением эффективности, качества деятельности и нормализующееся только в результате лечения и реабилитации. В зависимости от вида трудовых нагрузок эти синдромы различны в своем проявлении. Так, физические перегрузки приводят к развитию ряда форм профессиональных заболеваний опорно-двигательного аппарата и периферической нервно-мышечной системы (миозиты, нейромиофасциты, тендовагиниты и пр.). Не исключается, что интенсивные и продолжительные мышечные нагрузки влияют на развитие такой распространенный заболеваний дегенеративного характера, как деформирующий остеоартроз и остеохондроз. При интенсивном умственном труде, связанном с нервно-эмоциональными перегрузками, это может проявиться некоторыми формами общесоматической патологии: невротические расстройства, вегетососудистая дистония, гипертоническая болезнь, ишемическая болезнь сердца и др. Особое значение при этом приобретают индивидуальная чувствительность и диагностика ранних доклинических признаков заболевания.

3.3. общие закономерности центральной регуляции трудовой деятельности

Мобилизация организма на предстоящую работу сопровождается усилением активности нервных центров за счет возрастания процессов возбуждения, лабильности и реактивности, что характерно для различных стадий рабочего напряжения. В дальнейшем возбуждение принимает застойный характер и держится на повышенном уровне, что и отражает состояние перенапряжения. В то же время ослабление процессов возбуждения, снижения лабильности и развитие торможения в корковых и подкорковых центрах характеризует состояние утомления. Дальнейшее углубление этого процесса приводит к развитию застойного (охранительного) торможения, что присуще переутомлению. Такова хронологическая последовательность физиологических механизмов при длительном воздействии интенсивных раздражителей или факторов трудового процесса. Естественно, что вычленение перенапряжения в качестве синдрома переутомления необходимо не только для упорядочения двух различных функциональных состояний организма, но и для разработки критериев оценки этих состояний, определения факторов риска и конкретных профилактических мероприятий. Решение этих сложных вопросов следует проводить на основе современных представлений о центральной регуляции трудовой деятельности (работоспособности), которые существенно расширились благодаря теории о функциональных системах П.К. Анохина. Они представляют собой динамические, саморегулирующиеся организации, основные компоненты которых, взаимодействуя между собой, содействуют в достижении полезного для системы и организма конечного результата. Согласно теории П.К. Анохина, любой целенаправленный двигательный акт осуществляется посредством функциональной системы, как замкну- того циклического образования с наличием обратной информации о конечном результате действия. Любая функциональная система включает следующие общие универсальные для различных систем узловые механизмы:

1. Полезный приспособительный результат как ведущее звено функциональной системы.

2. Рецепторы результата.

3. Обратную афферентацию, идущую от рецепторов результата в центральные образования функциональной системы.

4. Центральную архитектуру, представляющую избирательное объединение функциональной системой нервных элементов различных уровней.

5. Исполнительные соматические, вегетативные и эндокринные компоненты, включающие организованное целенаправленное поведение.

Выделено несколько разновидностей функциональных систем, одна из которых рассматривается как функциональная система с активным поведенческим звеном саморегуляции. Этот вид системы в качестве внешнего звена предусматривает активные поведенческие реакции и акты, направленные на удовлетворение потребности человека, что характерно для трудовой деятельности. Важнейшими элементами этой системы являются: афферентный синтез, принятие решения, построение программы действия, акцептор результата действия, результат действия и обратная афферентация.

Таким образом, трудовая деятельность человека осуществляется, прежде всего, за счет формирования динамических мозговых систем, определяющих совокупность психических процессов, разнообразные двигательные акты, усиленную работу систем жизнеобеспечения организма, обеспечивающих оптимальную их координацию в достижении конечной цели.

3.4. основные формы труда и их особенности

Исторически сложилось, что все виды труда условно делят на физический и умственный. Первый характеризуется преобладанием мышечной активности, а второй - умственной и творческой деятель- ности. Однако с развитием разных уровней механизации и автоматизации производств отмечаются различные характер и степень выраженности производственных нагрузок, что обусловливает многообразие форм труда. В зависимости от наличия и выраженности основных факторов трудового процесса и физиологических требований, предъявляемых к тем или иным системам и организму в целом, различают следующие основные формы трудовой деятельностью.

Формы труда, требующие значительной мышечной активности. К таким формам можно отнести профессии тяжелой и средней тяжестей мышечного труда (землекопы, грузчики, каменщики, докеры-механизаторы и т.д.). Значительные мышечные нагрузки отме-

чаются в ряде других профессий, в которых частично отсутствует механизация производственного процесса, например, в горнорудном и угольном производстве, работах по обслуживанию и ремонту транспортных средств и т.д. Эти формы труда носят название «общей физической работы», так как при них в трудовую деятельность вовлекается более 2 /з всей мышечной массы человека.

Интенсивный физический труд характеризуется нагрузками в основном на мышечную и кардиореспираторную системы, стимулируя обменно-энергетические процессы в организме человека. Такие виды работ требуют повышенных энерготрат: 4000-6000 ккал (16720-25800 кДж) и выше в сутки.

В социальном плане непривлекательный и малоэффективный своей производительностью физический труд требует высокого неоптимального напряжения физических сил человека. Рабочий стереотип, многократно повторяющийся, включает лишь определенные и одни и те же мышечные ансамбли. На отдых при оптимальном режиме труда должно отводиться не менее 50% рабочего времени.

Механизированные формы труда. К ним относятся профессии, которые встречаются практически на многих производствах. Отличительными их чертами являются снижение уровня мышечных нагрузок, изменение мышечного компонента в работе и усложнение программы действий.

В условиях механизированного производства преобладают региональные (от 1 /з до 2 /з всей мышечной массы) и локальные (менее 1 /з всей мышечной массы) мышечные нагрузки, которые могут носить как динамический, так и статический характер.

Энерготраты при такой работе колеблются в пределах 3000- 4000 ккал/сут (12540-16720 кДж/сут). Таким образом, уменьшается роль крупных мышц и увеличивается доля участия в работе более мелких мышечных групп, возрастает значимость скорости и точности движений, требуется накопление специальных знаний и навыков, необходимых для управления различными инструментами, механизмами, станками и т.д. Такими примерами механизированного труда являются токарные, слесарные, рихтовочные и другие работы. Необходимо учитывать виды организации производства, поскольку переход от индивидуального к мелкосерийному и особенно к крупносерийному производству приводит к возрастанию роли фактора монотонности. Так, в крупносерийном производстве в процессе трудовой деятельности двигательная функция выступает на первое

место и, как правило, упрощается. В то же время фактор монотонности становится преобладающим в работе, а программирующая деятельность сводится к минимуму.

Групповые формы труда (конвейеры). Типичным видом групповых форм труда является работа на поточно-конвейерных линиях, для которых характерно перемещение изделия (детали) по ходу его обработки от одного работника к другому. Особенности таких форм труда заключаются в дроблении процесса на различные операции, строгой последовательности их выполнения, автоматической подачи изделия (детали) к каждому рабочему месту с помощью движущейся конвейерной ленты или линии. В одних случаях такие работы могут быть относительно легкими по физическим усилиям и носить локальный характер (например, сборка часов, микросхем, радиоаппаратуры и т.д.). В других вариантах наблюдаются значительные мышечные нагрузки регионального характера (сборка на конвейере автомашин).

Основой высокой производительности труда на любом конвейере являются доведенные до автоматизма двигательные навыки работ- ников, что обеспечивает минимум затрат времени для выполнения соответствующих операций. Поточно-конвейерные формы труда требуют синхронизированной работы ее участников, так как они обусловлены навязанным темпом и ритмом движения конвейера.

Рабочий ритм - это закономерное чередование во времени элементов работы и пауз (микропауз) между ними.

Под рабочим темпом следует понимать число повторяющихся законченных циклов рабочих движений (операций) в единицу времени. Высокий рабочий темп приводит к меньшим интервалам времени, которые затрачивают работники на простые законченные операции. Как следствие упрощается содержание самой работы и возрастает монотонность труда. Закономерное чередование во времени отдельных элементов работы и пауз между ними определяется динамикой или фазами работоспособности человека. Сменяющиеся фазы работоспособности - врабатываемость, устойчивый уровень, утомление, конечный порыв - требуют переменного ритма работы. Нередко труд на конвейере сопровождается напряжением зрительного анализатора, поскольку необходимо выполнять в единицу времени множество стереотипных и однообразных мелких движений. Относительно несложный характер выполняемых операций обеспечивается длительным пребыванием в определенной позе (сидя - при

сборке мелких деталей и изделий, стоя - при сборке автомашин), что вызывает соответствующее напряжение различных групп мышц.

Формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производствами. Создание полуавтоматических участков, цехов и производств выключают человека из процесса обработки самого предмета труда (изготовление деталей, изделий, плато и т.д.). Основная задача работника заключается в простых и несложных операциях (подать материал или деталь для обработки, пустить в ход механизм или станок, извлечь обратно готовую деталь или изделие). Такие виды работ сопровождаются мышечными нагрузками в основном локального (с участием преимущественно мышц предплечья, кисти или стопы), а иногда и регионального (с участием мышц плечевого пояса или ног) характеров. Возрастают нагрузки на зрительный анализатор, поскольку необходим постоянный контроль за совершаемыми операционными действиями, обеспечивающими высокую скорость и точность выполняемых движений. Кроме того, с уменьшением размеров изготовляемых деталей также возрастает напряжение и зрительного анализатора. Главной чертой такой производственной деятельности является монотонный однообразный труд. Бессодержательная и малоинформативная работа с ограниченным и односторонним использованием двигательного аппарата на фоне повышенных ритма и темпа работы сопровождается утратой творческого начала и приводит к прогрессивному снижению активности различных структур центральной нервной системы. Примерами таких работ могут служить профессии штамповщиков, шлифовщиков, швей-мотористов и др. по изготовлению одних и тех же деталей и изделий.

Формы труда, связанные с автоматическим производством, существенно меняют роль человека в трудовом процессе. Он перестает быть дополнительным механизмом и переходит к непосредственному управлению им. Основная задача работника сводится к обеспечению бесперебойной работы автоматов, станков, механизмов. В зависимости от характера и специфики работы можно выделить несколько обобщающих категорий профессиональных групп. В одних случаях это наладчики, осуществляющие установку, наладку и ремонт соот- ветствующего оборудования. В данном случае требуется детальное знание сложного устройства агрегатов, станков или автоматов, что приближает работника к инженерно-техническому персоналу. В других профессиях осуществляется непосредственная эксплуатация

несколько работающих станков или автоматов. Вмешательство человека в их работу многообразно как по содержанию, так и по времени. Одни механизмы требуют частого вмешательства и относительно простых действий со стороны человека. Примером может служить ткацкое производство. Работа других механизмов требует длительного непрерывного наблюдения, а устранение различных неполадок обеспечивается сложной программой действий работника. К таким профессиям можно отнести труд станочников, наблюдающих за ходом работы станков и агрегатов с числовым программным управлением, робототехнических участков и линий. Такое управление современными автоматами требует участия высших кортикальных центров по переработке информации, ведущей к построению логических связей.

Во всех случаях основной чертой такой деятельности является готовность к действию и связанная с ней быстрота реакции по устранению возникающих неполадок. Такое функциональное состояние по А.А. Ухтомскому обозначается термином «оперативный покой» - это физиологическое состояние готовности к деятельности, способное за короткий отрезок времени перейти в различную форму физиологической активности для выполнения конкретной деятельности. Уровень его зависит от степени ответственности и срочности предстоящей работы. Соответственно, чем меньше выражены эти факторы, тем выше уровень оперативного покоя. В этих условиях существенно возрастает роль такого фактора, как монотонность ожидания.

Формы труда, связанные с дистанционным управлением производственными процессами и механизмами. Автоматизация производства - это этап развития производства, который характеризуется частичным или полным управлением производственными процессами человеком (оператором) при помощи различных устройств и систем. Наиболее полно это проявляется при дистанционном управ- лении. При этом за человеком остаются функции слежения, контроля и регулирования. В этих условиях существенно возрастает роль умственной деятельности, связанной с интенсивностью и продолжительностью интеллектуальных, сенсорных и эмоциональных нагрузок. Существенно увеличивается объем поступающей информации. В целом ряде случаев возникают временная неопределенность поступающей информации и ее дефицит на фоне высокой ответственности за сохранение оборудования (техники) и за правильное веде-

ние производственного процесса, особенно в сложных и аварийных ситуациях. Это создает предпосылки для нервно-психического и эмоционального перенапряжений. В качестве примера наиболее элементарной формы дистанционного управления могут служить профессии крановщиков и в какой-то степени водителей наземного транспорта, трактористов, комбайнеров. Для данных работников характерны также нагрузки на зрительный и слуховой анализаторы, вызывающие моторные реакции в связи с манипулированием рычагами управления и кнопками. При этом на пульте управления отсутствует сенсорное поле со специально закодированными сигналами.

Наиболее совершенная и современная форма дистанционного управления основана на создании пультов, оснащенных сенсорным полем информации. В этих случаях предмет труда полностью исчезает из поля зрения человека (оператора), а заменяется закодированными сигналами. Работнику необходимо воспринимать информацию, осуществлять ее раскодирование, принимать решения и выполнять последующие операционные действия. Причем в зависимости от особенностей производственного процесса и его сложности прояв- ляются различные обязанности человека (оператора). В наиболее простых случаях осуществляется просто запись отклонений тех или иных параметров (например, температуры, давления, напряжения и т.д.), в других - элементарные действия со стороны работника по управлению процессом через систему кнопок и рычагов. Примерами могут служить различные профессии операторов химических произ- водств, энергопредприятий и т.д. Такой труд часто носит монотонный характер и требует постоянной концентрации внимания на фоне малого объема информации, незначительных мышечных усилий, длительного поддержания малоподвижных и вынужденных рабочих поз сидя. Особенно быстро развивается утомление при монотонных работах за пультами управления с редко поступающей однообразной информацией.

Наиболее сложные функции операторско-диспетчерской деятельности связаны с поступающими сигналами, которые требуют анализа результатов и выбора действий из ряда возможных, заложенных в общую программу управления производственным процессом. Такая деятельность характерна для диспетчеров на различных производствах, на железнодорожном и авиационном транспорте. Труд таких работников приобретает творческий характер в связи

с решением сложных задач управления современной технологией, но в то же время обедняет трудовую деятельность двигательным компонентом. Появляется проблема гиподинамии. Недостаточная мышечная деятельность усугубляет напряжение нервной и эмоциональной сфер. Дефицит движения, особенно в сочетании с эмоциональными стрессами, может привести к нервно-психическим расстройствам у операторов и тем самым создать предпосылки к ошибкам в их деятельности, в результате которых может возник- нуть даже аварийная ситуация. Наблюдается определенное противоречие между интенсивным преобразованием производственного процесса и биологическими возможностями организма человека. Низкая квалификация и несоответствие психофизиологических особенностей человека профессиональным требованиям приводят к большему количеству ошибок. В этой связи вполне оправдано проведение профессионального отбора операторов для работы на автоматизированных системах с дистанционным управлением, где требуется высокая мера ответственности. Наряду с этим следует создавать постоянно действующие системы тренажерной подготовки и переподготовки, позволяющие повысить профессиональный уровень и расширить психофизиологические возможности работника.

Формы интеллектуального (умственного) труда. Данные формы труда отражают познавательно-рациональную сторону мыслительных процессов человека, т.е. систему умственных операций, связанных с решением задач по эффективным подходам к ситуации, требующей быстрой познавательной активности и действия в соответствии с заданной целью.

Существуют несколько классификаций интеллектуальной (умственной) деятельности, которые довольно тесно переплетаются между собой.

Характеризуя предприятие с позиции материального производства можно выделить две формы деятельности. На одних предприятиях профессии интеллектуального (умственного) труда относятся к сфере материального производства (конструкторы, инженеры, мастера, техники, диспетчера, операторы и др.), на других - вне его (врачи, учителя, научные работники, переводчики, писатели, артисты и др.). Такая классификация свидетельствует о постепенном процессе сглаживания различий между физическим и умственным трудом, особенно в сфере материального производства.

Важным признаком в анализе любого труда является эргометрическая (ergos - работа, metro - измерять) его характеристика. Это наличие, выраженность и продолжительность воздействия стимулов, раздражителей или факторов трудового процесса, которые приводят к осуществлению умственной мыслительной деятельности с последующей реализацией принятого решения через систему активных действий. С этой позиции различают следующие виды интеллектуальной (умственной) деятельности:

1. Исполнительский вид умственного труда. Выполнение этого вида труда сопровождается несложными установочными сигналами и распоряжениями при достаточном объеме поступающей информации, низкой плотности сигналов и сообщений. Реализация принятого решения работником осуществляется через заведомо известные стереотипные действия и не сопровождается дефицитом времени. К такому труду относится деятельность лаборантов, медицинских сестер и др.

2. Труд управленческий. Его специфической чертой является руководство трудовыми коллективами. В зависимости от характера, особенностей и уровня управленческой деятельности нервно-психическое напряжение здесь обусловлено целым рядом причин: необхо- димостью решать различные по степени сложности задачи, анализировать поступающую информацию и давать заключительную оценку, распределять задания и проводить контроль за их выполнением; при этом отмечается многочисленное число коммуникационных связей и т.д. Для данной деятельности характерна высокая степень ответственности за принятое решение, причем чаще всего это протекает на фоне дефицита времени, в условиях чрезмерного роста информации или ее недостаточности.

3. Операторский вид деятельности связан с управлением машин, станков, различных автоматизированных и механизированных линий и систем и т.д. Для этого вида деятельности характерно наличие системы «человек - машина». В зависимости от функциональных обязанностей операторской деятельности можно условно выделить группы операторов-исполнителей, операторов-наблюдателей и операторов-руководителей. Уровень сложности операторской деятельности зависит от:

Значимости и объема поступающей и обрабатываемой информации;

Числа одновременно наблюдаемых и управляемых объектов;

Наличия дистанционного или непосредственного управления производственным процессом;

Длительности сосредоточенного наблюдения и т.п.

Основной чертой операторской деятельности является монотонность обстановки и работы на фоне низкой физической активнос- ти. Так, труд таких работников, как телеграфисты и телефонисты осуществляется в навязанных темпе и ритме работы, с многократным повторением стереотипных и однообразных действий. Менее выражены эти качества труда при высоком уровне автоматизации, например у авиадиспетчеров, но при этом у них ведущими являются наблюдение, контроль и управление. Характерны временная неопределенность появления информации о рассогласовании в управляемой системе, необходимость постоянно поддерживать готовность к срочному действию, зачастую требуется принятие многоходового решения и т.д.

4. Творческий вид умственного труда - наиболее сложная деятельность человека, которая требует предварительной подготовки, высокой квалификации и особых условий. При наличии мотивационной установки этот вид деятельности обусловлен рядом внешних пусковых факторов или стимулов. К ним относятся, в первую очередь, решение сложных задач при отсутствии известных алгоритмов и необходимость проведения разной степени сложности анализов и комплексных оценок полученных новых результатов и данных. Такая деятельность обеспечивается значительным объемом долговременной и оперативной памяти, отмечается постоянное интеллектуальное напряженное и сосредоточенное внимание на объекте деятельности. К группе творческого труда относятся научные работники, писатели, композиторы, артисты, художники, конструкторы.

5. Отдельно можно выделить труд учащихся и студентов, который требует напряжения основных психических функций - памяти, внимания (особенно ее концентрацию и устойчивость), восприятия. Кроме того, учебный процесс часто сопровождается стрессовыми ситуациями (экзамен, зачеты).

В зависимости от вида и способа преобразования информации и выработки решения различают репродуктивные и продуктивные виды умственного (интеллектуального) труда. При репродуктивной умственной деятельности используются известные заранее требования с фиксированными алгоритмами операций и действий (например, счетные операции, сравнения, идентификация, декодирование

сигналов и др.). К представителям таких профессий могут быть отнесены контролеры, сортировщики, телефонисты, радисты, операторы слежения, инженерно-технические работники, экономисты и т.д. При продуктивных, творческих видах умственного труда алгоритмы или вообще неизвестны, либо даны в неясном виде. Акцент деятельности направлен на инициативное и ответственное решение различного рода задач (инженерно-технических, организационных, управленческих, воспитательных, проектных и т.п.).

Приведенные классификации интеллектуального (умственного) труда недостаточно совершенны, так как существует много проме- жуточных типов деятельности, имеющих черты тех или иных групп. Однако преобладающий процесс переработки информации (наблюдение, мыслительные процессы для выработки нестандартного решения, моторная активность) определяет преимущественную нагрузку на сенсорную, центральную и эффекторную части анализаторов. Структура мышления усложняется и характеризуется особеннос- тями прохождения ряда этапов: осознание проблемной ситуации и формирование конкретной цели; накопление новых данных и формирование умозаключения; принятия решения, проверка, критика и контроль за реализацией решения.

Труд человека включает в себя две неразрывно связанные стороны: рабочую нагрузку и функциональное напряжение организма (как ответ на эту нагрузку). Рабочая нагрузка определяется характером и величиной требований, предъявляемых конкретным видом трудовой деятельности к организму человека, и особенностями производственной среды, в которой эта работа осуществляется.

Физический труд - это труд, при котором основная нагрузка приходится на опорно-двигательный аппарат и обеспечивающие его сердечно-сосудистую и дыхательную системы. В настоящее время, несмотря на существенную механизацию и автоматизацию производственных процессов, физический труд все еще занимает высокий удельный вес практически во всех отраслях промышленности.

По характеру работы мышц физическая нагрузка подразделяется на динамическую, статическую и смешанную (статико-динамичес- кую). Динамическая мышечная нагрузка характеризуется периодическими сокращениями и расслаблениями скелетных мышц с целью перемещения тела или отдельных его частей, а также для выполнения определенных рабочих действий. Физиологические реакции при динамической работе (возрастание частоты сердечных сокращений,

артериального давления, ударного и минутного объемов крови, энерготрат, изменения регионального и общего сосудистых сопротивлений и др.) зависят от силы и частоты сокращений, размеров работа- ющих мышц, степени тренированности человека, положения тела, в котором выполняется работа, условий окружающей среды.

Статическая работа - вид мышечных напряжений, характеризующийся непрерывным сокращением, без изменения длины (изометрическим) скелетных мышц с целью удержания положения тела или отдельных его частей, а также выполнения определенных трудовых действий (удержание груза, приложение усилий). При ста- тической работе (в отличие от динамической) имеют место весьма незначительные увеличения потребления кислорода и минутного объема крови. При этом в зависимости от силы и продолжительности сокращения могут существенно возрастать частота сердечных сокращений, артериальное давление и общее периферическое сопротивление сосудов.

В условиях производственной деятельности разделить четко характер только динамических или статических нагрузок весьма трудно. Практически любой физический труд связан с комплексным действием смешанных, статико-динамических нагрузок.

В связи с особенностями выполнения статико-динамических нагрузок возможны два варианта сочетания статических и динамических мышечных напряжений. Первый - когда динамические и статические нагрузки одних и тех же мышечных групп чередуются последовательно во времени. Например, наклон корпуса или приседание на корточки (динамические нагрузки) с последующей фик- сацией этого положения (статическая нагрузка) на некоторое время для выполнения какой-либо производственной операции (ткачи, прядильщицы и др.). При втором варианте статические и динамические нагрузки накладываются одновременно друг на друга на одни и те же мышечные группы. Например, динамические нагрузки, необходимые для перемещения руки над рабочей поверхностью, накладываются на статические усилия, обеспечивающие поддержание руки над рабочей поверхностью, т.е. в этом случае имеется непрерывное статическое напряжение мышц плеча и верхней части корпуса, но в определенных пределах изменяющееся по величине (например, труд станочника). В обоих случаях работа со статико-динамическими нагрузками сопровождается значительным напряжением мышц поясничной области у ткачих и мышц рук и плечевого пояса у станочника.

Вместе с тем в целом можно говорить о преимущественно динамических или статических нагрузках при выполнении какой-либо работы и их конкретном воздействии на организм работающих.

В зависимости от величины мышечной массы, необходимой для выполнения той или иной работы, физическую работу человека при- нято подразделять на три вида: общую (глобальную), региональную и локальную.

Интенсивность мышечной работы в труде принято обозначать термином «тяжесть труда». При этом физический труд локально- го, регионального или общего характеров связан с энергетическими затратами, обеспечивающими усилия опорно-двигательного аппарата и систем, необходимых для его функционирования. Механическая энергия, развиваемая мышцами при всех видах физической работы, образуется в конечном итоге за счет окисления углеводов, жиров и белков. В процессе мышечной деятельности существенно возрастает коли- чество потребляемого кислорода. Если в покое человек потребляет 150-300 мл кислорода в 1 минуту, то при тяжелой физической работе потребность в кислороде возрастает в 10-15 раз. Уровень потребления кислорода соответствует величине энергии, полученной в результате окисления соответствующих питательных веществ, и зависит от величины мышечной массы, принимающей участие в работе, и степени напряжения работающих мышц. Из этого следует, что при одинаковой интенсивности мышечных напряжений наименьшие уровни энерготрат будут при локальной работе, а наибольшие - при глобальной.

Интенсивные локальные мышечные нагрузки характерны для машинисток, телеграфистов, наборщиков типографий, операторов счетных клавишных машин, перфораторщиков. Операторы выполняют десятки тысяч мелких высокодифференцированных движений в быстром темпе. Характер и глубина функциональных изменений в организме работающих определяются, главным образом, общим числом движений за смену. Существует высоко достоверная зависимость величины снижения функционального состояния нервно-мышечного аппарата от числа локальных движений за смену (рис. 3.2). Чем больше совершается движений, тем раньше появляются в течение рабочего дня достоверное увеличение биоэлектрической активности мышц (участвующих в выполнении этих движений), снижение силы и выносливости мышц. Одновременно отмечается достоверное повы- шение случаев профессиональных заболеваний опорно-двигательного аппарата работающих.

Рис. 3.2. Зависимость уровня утомления нервно-мышечной системы и числа профзаболеваний от количества выполняемых локальных движений в течение смены в разных профессиональных группах: 1 - кассиры; 2 - перфораторщики; 3 - операторы ввода данных ВДТ; 4 - телеграфисты; 5 - обмотчики электромоторов; 6 - контролеры-сортировщики ценных бумаг

В современной трудовой деятельности статическая нагрузка часто связана с удержанием на весу деталей, изделий или приложением усилий (при управлении оборудованием или прижимом изделия к обрабатывающему инструменту). В производственных условиях статическая нагрузка количественно оценивается двумя показателями: величиной развиваемого усилия и длительностью поддержания этого усилия.

Величина и длительность поддержания статического усилия влияют на степень развития утомления и возможность проявления первых признаков перенапряжения различных структур нервномышечного аппарата работающих. Так, шлифовщицы хрустальных изделий прикладывают усилия, связанные с прижимом изделия к шлифовальному кругу в 1,5-2,5 раза больше, чем шлифовщицы стеклянных изделий. При этом у лиц, обрабатывающих хрустальные изделия, отмечается более ранняя и более выраженная степень утомления нервно-мышечной системы, достоверно чаще встречаются профессиональные заболевания нервно-мышечной системы рук по сравнению с работницами, обрабатывающими стекло.

В условиях производства работающие наряду с мелкими движениями часто выполняют движения большой амплитуды в разных направлениях, что свидетельствует о динамическом характере физических нагрузок. При таких движениях участвуют не только мышцы кисти и предплечья, но и мышцы плеча, плечевого пояса, а в ряде случаев и мышцы туловища (т.е. имеются региональные уровни нагрузок). Подобного рода движения необходимы при станочных, штамповочных, переплетно-брошюровочных работах, в шелкоткацком производстве, при сборке автомобилей, телевизоров и т.д. Большая нагрузка на двигательный аппарат встречается и при работе за операторским пультом. Например, труд операторов пульта управления блюмингом наряду с нагрузками на зрительный и слуховой анализаторы связан с выполнением до 45 тысяч движений при использовании ручных и ножных органов управления.

При работе с преимущественно региональными нагрузками частота и амплитуда рабочих движений, величина прилагаемых уси- лий, рабочая поза имеют большое значение в развитии утомления работающих. У станочников (сверловщики, токари, шлифовщики) изменения физиологических функций, указывающие на развитие утомления (понижение функционального состояния нервно-мышечной системы, напряжение сердечно-сосудистой и терморегуляци-

онной систем организма), зависят от амплитуды и частоты рабочих движений (рис. 3.3).

Рис. 3.3. Изменение выносливости мышц к статическому усилию (в процентах) у станочников в динамике смены

Отмечаются и изменения в морфологическим и биохимическом составах крови. Количественные изменения выражаются в увеличе- нии числа эритроцитов и содержания гемоглобина, усилении регенерации эритроцитов и увеличении молодых форм - ретикулоцитов. Также отмечается увеличение общего числа лейкоцитов (миогенный лейкоцитоз) за счет резкого возрастания числа нейтрофилов. С увеличением мощности мышечной работы наблюдается повышение содержания в крови адреналина, норадреналина, кортизона, кортикостерона, что способствует мобилизации энергетических ресурсов организма. Понижение уровня инсулина в крови во время длительной мышечной работы связано как с уменьшением его секреции, так и с усиленным его распадом. Снижение содержания инсулина в крови создает условия для использования жирового депо как источника энергетического обеспечения мышечной работы.

Разная степень выраженности утомления может наблюдаться у лиц одной и той же профессии, если характер труда или техноло- гическое оборудование имеют свои особенности. Например, среди станочников, обрабатывающих одинаковые детали, но имеющих разное производственное задание (грубая или точная шлифовки),

степень изменения физиологических функций (снижение выносливости мышц рук, усиление тремора, увеличение частоты сердечных сокращений и т.п.) более выражена у тех из них, которые выполняют большее число движений и более длительно находятся в неудобной рабочей позе.

Во многих отраслях промышленности, особенно в угольной, горнорудной отрасли, на транспорте, в сельском хозяйстве еще немало профессий, для которых характерны общие физические нагрузки. Общие (глобальные) физические нагрузки, как правило, связаны с приложением значительных усилий, подъемом и перемещением груза, наклонами корпуса, работой в неудобных и вынужденных позах. Общие нагрузки характеризуются значительными энерготратами, интенсивной нагрузкой на кардиореспиратурную систему, повышением частоты сердечных сокращений. Так, в литейных цехах все еще имеется ряд ручных операций, требующих больших мышечных усилий (до 50% рабочего времени), при этом энерготраты составляют 4,0-6,5 ккал/мин (6,7-27,2 кДж/мин). При таких энергозатратах отмечаются значительные изменения вегетативных функций: превышение частоты сердечных сокращений над уровнем покоя составляет 20-150%, а частоты дыхания на 20-100%. Даже применение высокопроизводительных механизированных комплексов не исключает ручного немеханизированного труда, который может занимать значительное рабочее время. У бурильщиков среднесменная частота сердечных сокращений в процессе бурения составляет 108-112 уд/мин, а на отдельных трудоемких операциях достигает 145-165 уд/мин и более. Статическая выносливость мышц кисти у них снижается к концу смены на 42,0-50%, что свидетельствует о развитии выраженного утомления нервно-мышечного аппарата.

Следовательно, физическая работа, связанная со статическими, динамическими и/или смешанными нагрузками высокой интенсив- ности, приводит к изменению физиологических функций (снижение выносливости мышц к статическому усилию, повышение биоэлектрической активности мышц, увеличение тремора), свидетельствующему о развитии утомления нервно-мышечной системы работающих. При чрезмерной продолжительности или интенсивном напряжении мышц утомление может накапливаться (кумулироваться) и приводить к развитию перенапряжения и нередко в последующем к возникновению патологических нарушений. Структура профессио-

нальных заболеваний от функционального перенапряжения полиморфна и включает патологию периферической нервной системы (вегетативно-сенсорная полиневропатия, компрессионные невропатии, радикулопатии, координаторные неврозы) и опорно-двигательного аппарата (миофиброзы, тендовагиниты, эпикондилезы, стилоидозы, стенозирующие лигаментозы, периартрозы).

Свидетельством развития перенапряжения нервно-мышечного аппарата является также высокий процент жалоб среди лиц различных профессий на быструю усталость и ноющие боли в различных частях тела.

3.5. рабочие позы

Выполнение любой работы осуществляется в определенной позе, которая также является элементом трудовой (рабочей) нагрузки. Поза человека - это положение тела, конечностей и головы в пространстве и друг относительно друга, создающееся сложным комплексом врожденных и приобретенных рефлексов. Соответственно, рабочей позой называют такие положения тела, головы, конечностей в пространстве и относительно друг друга, которые обеспечивают выполнение определенного трудового задания. Все многообразие рабочих поз в различных профессиональных группах, как правило, сводится к двум основным позам: стоя и сидя.

Поддержание основных рабочих поз связано как с наличием общих анатомо-физиологических и биомеханических закономерностей, так и с рядом специфических, различных для каждой из рабочих поз особенностей.

Уравновешивание силы тяжести в естественных позах является для организма сложной задачей, так как человеческое тело представляет собой систему звеньев, соединенных шарнирными связями, допускающими как прямолинейные, так и вращательные движения. С точки зрения биомеханики, условием поддержания позы является равновесие всех сил, внутренних и внешних, действующих на тело. Пассивное равновесие даже при спокойном стоянии непрерывно нарушается, так как общий центр тяжести расположен несимметрично и постоянно смещается вследствие периодической деятельности внутренних органов (дыхание, кровообращение, пищеварение). Противодействие многочисленным внешним и внутренним силам, стремящимся нарушить поддерживаемые позы, оказывает вся сис-

тема опорно-двигательного аппарата, его пассивные (позвоночник, кости, связки) и активные (мышцы) элементы. Это достигается быстрым перераспределением тонических и тетанических напряжений мышц за счет проприоцептивных, лабиринтных и экстероцептивных рефлексов. Таким образом, мышцы, поддерживающие равновесие тела, постоянно находятся в напряжении.

Положение сидя характеризуется наличием дополнительной опоры, при этом улучшаются биомеханические условия - увеличивается площадь опоры, и опускается общий центр тяжести тела, что делает позу более устойчивой. Кроме того, уменьшается гидростатическое давление крови, и улучшаются условия сердечно-сосудистой деятельности.

Как и всякая мышечная активность статического типа, каждая поза проявляется определенными изменениями со стороны кровооб- ращения и дыхания. При выполнении работы в позе стоя увеличивается нагрузка на мышцы нижних конечностей (вследствие высокого расположения центра тяжести над площадью опоры и малой ее величиной) и органы кровообращения (увеличение гидростатического давления). В результате даже удобное положение стоя требует, по сравнению с позой сидя, повышения энергетических затрат орга- низма на 8-15%, увеличения частоты сердечных сокращений на 10-15 уд/мин.

В естественных условиях жизни поддержание позы является частным случаем статического режима двигательной активности. Незначительные изменения в той или иной позе влекут за собой изменения позной активности мышц. Величина напряжения нервномышечной системы как в шейно-грудинном, так и в пояснично-крестцовом сочленениях находится в прямой зависимости от глубины наклона головы и корпуса. Наклон головы на 15? (от корпуса) так же, как и наклон корпуса на 10? (по отношению к вертикали) не вызывают повышенных напряжений в структурах опорно-двигательного аппарата, и в этих пределах (при отсутствии каких-либо других неблагоприятных моментов, например, вытянутых рук вперед или поднятых рук вверх, выше плеч) рабочая поза может квалифициро- ваться как свободная.

В трудовой деятельности человека встречаются более сложные положения тела, для поддержания которых требуется более значи- тельное напряжение мышц, чем при свободной, комфортной позе (неудобная, фиксированная, вынужденная позы).

Неудобная поза - это поза с поворотом туловища, неудобным раз- мещением конечностей, с поднятыми вверх руками и др. Увеличение нагрузки при переходе от свободной позы к неудобной наиболее отчетливо проявляется в областях шейно-грудинного и пояснично-крестцового сочленений. Напряжения в шейно-грудинном сочленении возникают, как правило, вследствие наклона головы вперед, к объекту трудовой деятельности. Такие позы характерны для работников большинства канцелярских профессий, монтажников различных приборов, узлов, работников ряда областей легкой промышленности (швеи-мотористки) и многих других. Одновременно с этим у работников многих профессий, в том числе и вышеуказанных, в процессе трудовой деятельности при наклоне корпуса вперед возникают также весьма значительные напряжения и в пояснично-крестцовом сочле- нении. Напряжение в пояснично-крестцовом отделе отмечается и у

Рис. 3.4. Интегрированная биоэлектрическая активность мышц водителей электропогрузчиков при наиболее характерных рабочих позах. По оси ординат - ЭМГ в процентах от МПС, по оси абсцисс - изучаемые мышцы: 1 - разгибатель пальцев; 2 - мышца, выпрямляющая спину; 3 - трапециевидная мышца справа; 4 - трапециевидная мышца слева. Белый столбик - поза при вождении погрузчика вперед, черный столбик - поза при вождении погрузчика назад

лиц, работающих стоя, при наклоне корпуса вперед или вбок. Такие позы характерны для станочников, операторов металло- и деревообработки, слесарей, механосборщиков машин, станков, многих профессиональных групп сельского хозяйства. Рабочая поза водителя электропогрузчика также является неудобной: при движении погрузчика задним ходом водитель вынужден поворачивать назад голову и туловище. Напряжение мышц при этом больше (рис. 3.4) по сравнению с позой водителя при движении погрузчика вперед. Время пребывания в подобной позе достигает 53% времени смены. Следовательно, «физиологическая стоимость» работы в неудобной рабочей позе увеличивается.

Хотя позная активность характеризуется в основном несильным напряжением мышц, при длительном поддержании даже удобной позы уже через 2-3 часа у работающих возникают признаки утомления нервно-мышечной системы, субъективное ощущение дискомфорта и желание частичного изменения этой позы. Если по условиям технологии или характера трудового процесса изменение позы во время трудовой деятельности невозможно, то в этих случаях говорят о наличии фиксированных рабочих поз. Фиксированная рабочая поза - невозможность изменения взаимного положения различных частей тела относительно друг друга. Подобные позы чаще всего можно наблюдать при выполнении работ, связанных с необходимостью в процессе деятельности различать мелкие объекты. В этом случае работающий принимает такую позу, чтобы она обеспечивала возможность наиболее благоприятных условий для функционирования зрительной системы. Наиболее жестко фиксированы рабочие позы у представителей тех профессий, которым приходится выполнять свои основные производственные операции с использованием оптических увеличительных приборов - луп и микроскопов.

Среди подобных специальностей широко распространены профессии, в которых работающие заняты изготовлением, соединением деталей, узлов, изделий микроэлектроники, а также значительные по численности группы специалистов медицинских, ветеринарных и других лабораторий (например, гистологи, микрохирурги).

Так, значительная степень фиксированности рабочей позы операторов-микроскопистов (по сравнению с пользователями ВДТ) приводит к более выраженному утомлению нервно-мышечного аппарата работающих в динамике смены. Количество жалоб на боли и уста-

лость в различных частях тела в 2 раза больше у лиц, работающих с микроскопом, чем у пользователей ВДТ.

В производственных условиях встречаются сложные позы - на коленях, на корточках, лежа, работа с сильным наклоном туловища и пр. Такие позы относятся к вынужденным. Вынужденная рабочая поза, создающая значительную мышечную нагрузку, приводит к более выраженным изменениям физиологических функций и ускорению развития утомления. Такие позы характерны для некоторых видов работ при ремонтных или строительных работах, при работе в шахте и др.

Следовательно, возможность развития перенапряжения опорнодвигательного аппарата вследствие поддержания рабочей позы зависит от степени нерациональности позы (неудобная, фиксированная, вынужденная) и времени пребывания в ней. Такие рабочие позы могут быть причиной возникновения не только ряда специфических профессиональных заболеваний нервно-мышечной системы, но и являются весьма существенным фактором риска возникновения остеохондроза.

3.6. профилактика утомления

Профилактика утомления, перенапряжения и сохранения здоровья работников физического труда должна включать комплекс мероприятий.

Наиболее радикальным средством в профилактике физического перенапряжения является совершенствование техники и техноло- гии, направленное на соответствие конструктивных особенностей оборудования, ручного инструмента и других средств труда, а также организации рабочих мест современным требованиям эргономики. Иными словами, оборудование и рабочие места, предназначенные для работников различных профессий, должны соответствовать антропометрическим данным, физиологическим и психологическим особенностям человека и отвечать требованиям ГОСТ на работы, выполняемые в положении сидя или стоя (ГОСТ 12.2.033-78; ГОСТ 12.2.032-78). Большое значение в профилактике мышечных напряжений имеет своевременная проверка (метрологическая и т.п.) величин прилагаемых усилий на различные органы управления (рычаги, маховики и т.д.) и ручные инструменты (гайковерты, перфораторы, отбойные молотки и др.), которые должны отвечать соответствующей нормативно-технической документации.

Основой профилактики физических перегрузок и последствий, вызванных ими, является оптимизация условий труда рабочих и устранение неблагоприятных производственных факторов. Основные факторы трудового процесса, характерные для работ, связанных с физическими (мышечными) нагрузками, а также факторы производственной среды (вибрация, микроклимат и др.), усугубляющие состояние функционального перенапряжения опорно-двигатель- ного аппарата, должны находиться в пределах оптимальных, реже - допустимых величин, установленных в соответствии с нормативными документами. При выполнении работ, связанных с частыми подъемами и перемещениями тяжестей вручную (труд подсобных рабочих, штукатуров, фрезеровщиков, токарей и многих других), масса перемещаемого груза не должна превышать 15 кг для мужчин и 7 кг для женщин (Р 2.2.2006-05, СанПиН 2.2.0.555-96).

Особую значимость для предупреждения перенапряжения НМА имеют рациональные режимы труда и отдыха, установленные в соответствии с характером и условиями труда, динамикой функционального состояния работающих. Рациональный режим помимо перерыва на обед (который не входит в длительность смены) должен включать регламентированные перерывы, общая продолжительность которых зависит от вида физической нагрузки. Чем тяжелее работа, тем раньше после начала смены должны быть введены регламентированные перерывы, а продолжительность их должны быть больше. Регламентированные перерывы входят в длительность рабочего дня.

Для профессиональных групп, трудовая деятельность которых связана с локальными мышечными нагрузками (операторы ВДТ, перфораторщики, наборщики типографий и др.), в режим труда и отдыха целесообразно включать 2-3 регламентированных перерыва общей продолжительностью 15-20 минут.

Для профессий, связанных с региональными нагрузками (станочники, штукатуры, формовщики мелких изделий и многие другие), в режим труда и отдыха следует вводить не менее 3-х регламентиро- ванных перерывов общей продолжительностью не менее 20 минут.

Для профессиональных групп, трудовая деятельность которых связана с общими (глобальными) мышечными нагрузками (шахтеры, грузчики, формовщики крупных изделий и др.), в режим труда и отдыха целесообразно включать не менее 3-х регламентированных перерывов общей продолжительностью не менее 35 минут.

Регламентированные перерывы следует заполнять производственной гимнастикой, направленной на расслабление основных работающих мышц, проведение самомассажа, гидромассажа рук (ног) или пассивного отдыха.

Для лиц физического труда, связанных с непрерывным производственным процессом и имеющих сменный график работы, следует предусматривать полноценный отдых между сменами.

Большое значение в комплексной профилактике профессиональной и общей заболеваемостей, укрепления здоровья работающих имеют занятия, проводимые во вне рабочее время в специально созданных «Центрах восстановления работоспособности» (ЦВР). Занятия в ЦВР проводятся под контролем врача. Подготовленные инструкторы составляют комплексы физических упражнений на тренажерах, обновляют и совершенствуют программы целенаправленной гимнастики и нервно-мышечной релаксации с учетом характера физического труда и физической подготовленности работающих. Физические упражнения целесообразно выполнять стоя, если работать приходится в позе сидя; сидя и лежа, когда работа осуществляется в позе стоя.

В целях предупреждения развития профессиональной патологии опорно-двигательного аппарата и периферической нервной системы следует проводить (в соответствии с приказом МЗ и МП РФ? 90 от 14.03.96 г.) предварительный медицинский осмотр для отбора лиц, принимаемых или переводимых с другой специальности в профессии, связанные с физическим трудом. Кроме того, для выявления ранних проявлений поражений ОДА профессионального и общего характеров, предупреждения их прогрессирования и осложнений следует проводить периодические медицинские осмотры (1 раз в 1-2 года) лиц, работающих с физическими нагрузками (приказ Минздравсоцразвития РФ? 83 от 16 августа 2004 г.).

3.7. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ

монотонного труда

В настоящее время на предприятиях нашей страны создается новое современное оборудование - станки с числовым програм- мным управлением (ЧПУ), роботизированные комплексы, совершенствуются поточно-конвейерные линии и др. Все это способствует снижению физического мышечного компонента в работе. При этом

возрастает значимость такого вредного фактора производственного процесса, как монотонность.

Монотонность - это однообразно повторяющийся процесс. В наибольшей степени монотонность труда характерна для поточноконвейерного производства, которое находит широкое применение в таких отраслях экономики, как машиностроение, приборостроение, радиоэлектронная, легкая, пищевая и др.

Однако монотонность распространяется и на ряд других профессий - станочников, штамповщиков, прессовщиков, операторов полу- автоматических линий, а также операторов за различными пультами управления технологическими процессами и других, для которых характерно однообразие действий.

Следовательно, монотонный труд - это однообразный труд, требующий от человека либо длительного выполнения простых однотипных операций в заданном или свободном темпах, либо непрерывной концентрации внимания в условиях малого объема поступающей информации. Следует различать такие понятия, как монотонность труда и состояние монотонии.

Монотонность труда - это однообразие трудовых операций или производственной обстановки, т.е. объективных внешних факторов трудовой деятельности.

Монотония - комплекс психологических и физиологических изменений в организме человека, возникающих при монотонной работе, т.е. ответная реакция человека на монотонный труд.

Различают два основных вида монотонной работы:

1. Монотонность действия, при которой состояние монотонии возникает в связи с выполнением однообразных, часто повторяющихся рабочих действий. Примером такого вида монотонного труда являются все поточно-конвейерные линии и многочисленные разновидности станочных, штамповочных и других работ. При таком виде монотонных работах степень выраженности состояния монотонии («моторная» монотония) зависит от таких факторов трудового процесса, как количество однообразно повторяющихся действий за единицу времени, продолжительность отдельных рабочих операций, степень сложности выполняемых операций, принудительный темп работы и других. При этом чем меньше количество элементов в рабочем цикле и чем короче время их выполнения, тем монотоннее труд.

2. Монотонность обстановки, при которой состояние монотонии («сенсорная монотония») возникает в связи с дефицитом поступа-

ющей информации, а также при пассивном контроле и наблюдении за ходом технологического процесса. Этот вид монотонности труда характерен для многочисленных разновидностей операторского труда. При этом чем меньше объем информации получает оператор за единицу времени и чем менее она содержательна, а также чем продолжительнее интервалы ожидания информации и меньше число объектов наблюдения, тем скорее развивается состояние монотонии.

Обычно монотонный по внешним признакам труд в производственных условиях сочетается с другими факторами профессиональной деятельности. Одни из них усиливают развитие состояния монотонии (гипокинезия, низкая ответственность, постоянный фоновый шум, недостаточная освещенность рабочих мест и т.д.), другие препятствуют развитию этого состояния (физическая тяжесть, нервная напряженность труда, высокая степень ответственности, сложность перерабатываемой информации и др.).

Влияние монотонного труда на организм работающего весьма сложно и многообразно. Психофизиологические реакции человека на монотонную работу практически одинаковы при обоих видах монотонной деятельности (моторной и сенсорной). Как монотонность обстановки, так и монотонность действия вызывают однонаправленное снижение уровня показателей сердечно-сосудистой системы и высшей нервной деятельности, обусловленное уменьшением активирующего влияния ретикулярной формации на кору больших полушарий головного мозга.

Монотонный труд вызывает, прежде всего, изменения в функциональном состоянии центральной нервной системы, что проявляется в удлинении латентного периода простой и сложной зрительно- моторной реакций, замедлении способности к переключению внимания, снижению подвижности основных нервных процессов и других. Снижение функционального уровня ЦНС происходит на всех ее уровнях: от коркового до спинального. Подтверждением этому служат данные электроэнцефалограммы, полученные во время выполнения монотонной работы. При этом выявлено параллельное нарастание суммарной энергии тета- и альфа-ритмов в большей степени в правом, субдоминантном, полушарии головного мозга. Одновременное увеличение тета- и альфа-активности можно считать одним из проявлений нейрофизиологического механизма усиления напряжения, необходимого для преодоления состояния сонливости, развивающегося при монотонной работе. Наряду с изменениями в центральной

нервной системе на корковом уровне при монотонной работе обнаруживается снижение возбудимости спинальных моторных центров, начиная с 30-й минуты работы и до конца ее выполнения. Это связано с уменьшением супраспинальных нисходящих влияний из коры головного мозга и ретикулярной формации на спинальные центры. Таким образом, при выполнении монотонной работы у человека возникает своеобразный нейрофизиологический конфликт.

С одной стороны, имеется скучная однообразная работа, которая приводит к прогрессивному снижению активности различных струк- тур ЦНС. С другой стороны, работу необходимо выполнять без ущерба для количества и качества продукции. Все это усиливает нервное напряжение, обусловленное необходимостью волевого поддержания бодрствования и работоспособности на определенном уровне.

Помимо изменений в ЦНС монотонная работа приводит к изменению и со стороны различных вегетативных функций. Во время такой работы достоверно снижаются частота сердечных сокращений (на 25-30%), артериальное давление, в основном систолическое (на 5- 10%), и увеличивается величина коэффициента вариации сердечного ритма, т.е. монотонная работа приводит к существенному снижению тонической активности симпатического и повышению активности парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Однако монотонная работа, осложненная нервным напряжением, возникающим при высокой степени ответственности (с элементами риска для собственной жизни - машинисты метрополитена, диспетчеры и операторы газокомпрессорных и химических пультов управления и др.) или работе на конвейере в быстром темпе (2-6 секунд), приводит к изменениям физиологических функций, глубина и выраженность которых тем больше, чем больше нервное напряжение и степень ответственности за выполняемую работу. Так, уровень систолического артериального давления составил от 136?2,15 до 150? 1,48 мм рт.ст. против от 108?2,46 до 110? 1,14 мм рт.ст. у лиц, выполняющих монотонную работу, осложненную и не осложненную нервным напряжением. Между этими группами также отмечались достоверные различия в частоте сердечных сокращений (ЧСС): 88,5?1,3 - 93,5?1,2 уд/мин и 74,2?1,4 - 76,4?1,1 уд/мин соответственно в обеих группах.

Сравнительный анализ двух видов монотонной деятельности свидетельствует, что при выполнении монотонной работы, не ослож- ненной нервным напряжением, основные изменения отмечаются в

функциональном состоянии ЦНС, в то время как при такой же работе, осложненной нервным напряжением, функции ЦНС остаются относительно устойчивыми на протяжении смены, а основные изменения отмечаются в состоянии сердечно-сосудистой системы. У лиц при монотонной работе, осложненной нервным напряжением, систолическое артериальное давление достигает величины 150 мм рт.ст., и частота сердечных сокращений превышает 90 уд/мин, в то время как показатели латентного периода зрительно-моторной реакции, концентрация внимания и объем оперативной памяти, т.е. основные рабочие функции остаются стабильными на протяжении смены.

Наряду с изменением физиологических функций при монотонной работе часто отмечаются изменения, характеризующие психологи- ческий статус работающих, их субъективные ощущения и переживания, к которым относятся скука, сонливость, неудовлетворенность работой и др. Однако степень проявления этих ощущений зависит от индивидуальной переносимости фактора монотонности.

В одних и тех же условиях не все люди одинаково устойчивы к влиянию этого фактора, среди них существуют монотофилы и монотофобы. Для монотофилов, отличающихся большей устойчивостью к монотонности, характерен определенный типологический комплекс: это слабый тип нервной системы относительно процесса возбуждения, низкая тревожность, инертность нервных процессов, замкнутость характера (в своем большинстве люди, легко переносящие монотонность, являются интравертами).

Состояние монотонии может переходить в состояние «психического пресыщения», которое характеризуется отвращением к однообразной деятельности, раздражительностью, эмоциональной неус- тойчивостью, развитием невротических и сосудистых нарушений. Фактор монотонности в сочетании со сниженным уровнем двигательной активности может вызывать ослабление защитных свойств организма, что приводит к росту общей заболеваемости работающих. Монотонность, как вредный производственный фактор, изменяет ее структуру: увеличивается частота невротических и психосоматических расстройств, процент которых нарастает с увеличением стажа работы. При стаже работы с монотонным характером труда 10-15 и более лет число случаев нетрудоспособности по отдельным формам болезней увеличивается в 3-9,8 раза. Различия в числе случаев заболеваемости с временной утратой трудоспособности обусловлены также степенью монотонности труда. Так, число случаев на 100 рабо-

тающих при наиболее монотонном труде на парфюмерной фабрике составили: ангина 15,4 против 5,2 при наименее монотонном труде в обувном производстве, грипп - 21,1 и 7,5 соответственно, ОРЗ - 41,1 и 18,8, болезни сердечно-сосудистой системы - 17,3 и 3,7, болезни костей и органов движения - 5,1 и 3,7 соответственно. Формирующееся в процессе монотонной работы состояние монотонии - своеобразная форма нервно-психического напряжения, которое в дальнейшем проявляется в различных нарушениях здоровья работающих.

Борьба с монотонией включает широкий круг мероприятий, направленных на снижение ее отрицательных последствий для здо- ровья и работоспособности человека. Разрабатываемые мероприятия должны быть направлены на:

Повышение уровня активности ЦНС и увеличение мотивации данного вида труда;

Обеспечение оптимальной информационной и двигательной нагрузок;

Устранение объективных факторов монотонного труда.

Среди мероприятий, направленных на профилактику отрицательного влияния монотонии на организм работающих, важнейшее значение имеют:

Автоматизация однообразного ручного труда;

Оптимизация содержания трудовой деятельности, темпа и ритма работы;

Совмещение профессий и чередование операций;

Внедрение рациональных режимов труда и отдыха с введением 5-минутных регламентированных перерывов через каждый час работы;

Рациональная организация рабочего места;

Введение в режим рабочего дня комплексов производственной гимнастики, прослушивание функциональной музыки и организация отдыха в специальных комнатах психологической разгрузки.

Трудовая деятельность - целесообразная деятельность, в результате которой человек воздействует на природу и использует ее в целях создания предметов, необходимых для удовлетворения собственных потребностей. В биологическом аспекте труд - важнейшая функция организма, характеризующаяся определенной физиологической стоимостью. Физиология труда - наука, изучающая изменения функционального состояния организма под влиянием производственной деятельности. В задачи физиологии труда входит и разработка физиологически обоснованных средств организации трудового процесса, способствующих предупреждению утомления, сохранению здоровья человека.

Классификация основных форм деятельности. Многообразные формы трудовой деятельности издавна условно делятся на труд физический и умственный. В современных формах трудовой деятельности чисто физический труд практически не встречается. 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.

Однако существует общепризнанная физиологическая классификация трудовой деятельности.

1. Формы труда, требующие значительной мышечной активности характеризуются в первую очередь повышенными энергетическими затратами (4000-6000 ккал/сутки). Физический труд развивает мышечную систему и стимулирует обменные процессы. В то же время отмечается социальная неэффективность физического труда, связанная с низкой производительностью, необходимостью высокого напряжения физических сил, потребностью в длительном (до 50% рабочего времени) отдыхе.

2. Особенностью механизированных форм труда является изменение характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий. Уменьшение объема мышечной деятельности сопровождается вовлечением в работу мелких мышц конечностей, которые должны обеспечить большую скорость и точность движений.

3. Конвейерная форма труда требует синхронизированной работы ее участников в соответствии с заданным темпом и ритмом. Монотонность - одна из ведущих особенностей конвейерного труда, приводящая к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению. В основе этого специфического явления лежит преобладание процесса торможения в коре больших полушарий при действии однообразных раздражителей. При этом снижается возбудимость анализаторов, рассеивается внимание, снижается скорость реакций и быстро наступает утомление.

4. Формы труда, связанные дистанционным управлением производственными процессами и механизмами, характеризуются включением человека в систему оперативного звена.

5. Формы интеллектуального труда подразделяются на операторский, управленческий, творческий, труд медицинских работников, труд преподавателей, студентов, учащихся. Интеллектуальный труд характеризуется, как правило, необходимостью переработки большого объема информации с мобилизацией памяти, внимания, частотой стрессовых ситуаций. Суточные энергозатраты составляют 2000-2400 ккал. Сопровождается гипокинезией - снижением двигательной активности человека, приводящем к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения.

В основе любого трудового действия лежит целевая установка, на базе которой в центральной нервной системе создастся определенная программа, реализующаяся в поведенческом акте. Такие запрограммированные действия носят название динамического стереотипа. Сущность динамического стереотипа заключается в том, что в ЦНС формируются длительно текущие нервные процессы, соответствующие особенностям воздействия на организм внешних и внутренних раздражителей. При этом обеспечивается точность и своевременность реакции организма на привычные раздражители, что особенно важно в формировании 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 и успешность выполнения программы зависят от опыта и количества предшествующих повторений этого действия, то есть автоматизма. Таким образом, автоматизм в действиях работающего возникает по мере закрепления динамического стереотипа.

Важное значение для рациональной организации труда имеет классификация различных видов труда по тяжести и напряженности. Тяжесть труда - понятие, выражающее степень функционального напряжения организма при трудовом процессе.

Функциональное напряжение может быть энергетическим – при физическом труде; эмоциональным - при умственном труде, когда имеет место информационная перегрузка. Нагрузка при труде, требующая преимущественно мышечных усилий классифицируется как физическая тяжесть труда, человека. При физическом труде изменяется функциональное состояние организма: активизируется мышечная система, система вегетативного обеспечения мышечной деятельности (кровообращение, дыхание), возрастает уровень обменных процессов, количество потребляемого в минуту кислорода, минутный объем и частота дыхания, число сердечных сокращений и т.д.

Физическая работа всегда сопровождается динамическими и статическими усилиями. Статическая работа - процесс сокращения мышц, необходимой для фиксации орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, поддержания положения тела в пространстве. 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. Работа, требующая нахождения человека в статической позе более 50% рабочего времени, характеризуется как тяжелая.

Динамическая работа - процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также тела человека в пространстве. Энергия организма расходуется на поддержание напряжения в мышцах и на механический эффект работы. Динамическая работа подразделяется на: общую мышечную работу, выполняемую более чем двумя третями массы скелетной мускулатуры; региональную мышечную работу, выполняемую преимущественно мускулатурой плечевого пояса и верхних конечностей; локальную мышечную работу, выполняемую с участием менее одной трети скелетных мышц.

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. Если максимальная масса поднимаемых вручную грузов не превышает 5 кг для женщин и 15 кг для мужчин - работа классифицируется как легкая; 5-10 кг для женщин и 15-30 кг для мужчин - средней тяжести; свыше 10 кг для женщин и 30 кг для мужчин - тяжелая.

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

При сравнительно легкой физической работе повышение обмена веществ происходит в основном за счет усиления энергозатрат в мышцах, сердце, мозге. При более тяжелых работах расход энергии мышцами возрастает на 95%. Затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. При рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5-10% уровень основного обмена, стоя - на 10-25%; при вынужденной, неудобной позе затраты энергии на 40-50% превышают уровень основного обмена. Характер и организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на человека.

При физической работе важное значение имеет правильное 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 расщепления сложных органических веществ до углекислого газа и воды. Примером может служить гликолиз - расщепление глюкозы, которое протекает в 2 основных этапа - бескислородный и кислородный.

На бескислородном этапе молекула глюкозы расщепляется до молочной кислоты с выделением небольшого количества энергии и образованием двух молекул 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 (С 3 Н 6 О 3), появляется чувство утомления, боль в мышцах.

При длительном поддержании статического напряжение утомление мышц, сочетаясь с недостаточным кровоснабжением, может привести к развитию заболеваний мышечной и периферической нервной системы. 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.

Исходя из этого, при правильном чередовании статических и динамических усилий можно добиться преобладания кислородного расщепления над бескислородным, что способствует более длительному сохранению работоспособности.

Эмоциональная нагрузка при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга определяется как напряженность труда. Понятие напряженность труда чаще относят к работам с преобладанием нервно - эмоционального напряжения. Критериями напряженности труда являются: напряжение внимания, эмоциональное напряжение, напряжение анализаторов, объем оперативной памяти, интеллектуальное напряжение, монотонность работы.

Напряжение внимания связано с числом производственно-важных объектов наблюдения, длительностью сосредоточенного наблюдения в процентах от общего времени смены, плотностью сигналов или сообщений в среднем в 1 час. 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.

Напряженность труда в каждом конкретном случае зависит как от тяжести, так и от индивидуальных особенностей работающего. Труд одинаковой тяжести может вызвать у разных людей разную степень напряженности. Для оценки степени эмоционального напряжения, характерного для ряда профессий наиболее точными являются методы оценки показателей вегетативных функций (пульс, дыхание, АД и др.).

В физиологии труда важнейшим являются понятия работоспособности и утомления. Эффективность трудовой деятельности человека в значительной степени зависит от двух главных факторов: нагрузки и работоспособности. Общая нагрузка формируется взаимодействием следующих компонентов: предмет и орудия труда, организация рабочего места, гигиенические факторы производственной среды, технико-организационные мероприятия. Эффективность согласования указанных факторов с возможностями человека во многом зависит от уровня работоспособности.

Работоспособность – величина функциональных возможностей организма, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время при максимально интенсивном напряжении. Существенным фактором, влияющим на уровень и динамику работоспособности, являются специфические особенности каждой конкретной деятельности. Состояние работоспособности оценивается по физиологическим показателям функционального состояния центральной нервной системы, нервно-мышечного аппарата, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, обеспечивающих данную конкретную деятельность.

Производительность труда нельзя отождествлять с работоспособностью. Вместе с тем, и производительность и работоспособность характеризуются результатом работы, ее количеством и качеством. Поэтому интегральными показателями работоспособности могут быть данные почасовой производительности и качества работы. Во время трудовой деятельности функциональная способность организма и производительность труда закономерно изменяются на протяжении рабочей смены.

Изменение работоспособности в течении рабочего дня имеют фазовый характер.

I Фаза врабатывания или нарастающей работоспособности. В этот период повышается лабильность физиологических систем, ускоряется и увеличивается объем физиологических процессов. Уровень работоспособности постепенно повышается по сравнению с исходным. Это выражается в улучшении психофизиологических показателей и результатов труда.

На фазе врабатывания количественные и качественные показатели работы часто: то улучшаются, то ухудшаются, прежде чем каждый из них достигнет своего оптимума. Подобные колебания – поиск организмом наиболее экономичного для работы уровня. В зависимости от характера труда и индивидуальных особенностей человека, этот период длится от нескольких минут до 1,5 часа, а при умственном творческом труде - до 2-2,5 часа.

II Фаза высокой устойчивой работоспособности. Для нее характерно сочетание высоких трудовых показателей с относительной стабильностью или даже некоторым снижением напряженности физиологических функций. Продолжительность фазы устойчивой работоспособности может быть 2-2,5 часа и более в зависимости от степени нервно-эмоционального напряжения, физической тяжести и гигиенических условий работы.

III Фаза снижения работоспособности. Падение работоспособности сопровождается уменьшением функциональных возможностей основных работающих органов человека.

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.

Падение работоспособности указывает на предел эффективной работы и является сигналом к ее прекращению. Ухудшается функциональное состояние центральной нервной системы: развивается охранительное торможение, которое внешне проявляется в вялости, сонливости, потери интереса к работе и отказе ее продолжать, - развивается утомление.

Утомление – состояние, сопровождающееся чувством усталости, снижением работоспособности, вызванное интенсивной или длительной деятельностью, выражающееся в ухудшении количественных и качественных показателей работы и прекращающееся после отдыха. Существует ряд теорий утомления. Одни рассматривают утомление как следствие "истощения" энергетических ресурсов мышцы; другие как результат недостаточного снабжения кислородом и нарушения окислительных процессов – теория "задушения"; третьи как следствие засорения тканей продуктами обмена, - теории "отравления".

В наше время наиболее популярной является теория утомления, согласно которой утомление в первую очередь возникает в ЦНС. 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. Эта концепция не исключает влияния местных процессов, происходящих в мышцах и других работающих органах, на формирование утомления.

Чрезвычайно высока биологическая роль утомления. Оно несет защитную функцию, предохраняя организм от истощения при слишком длительной или слишком напряженной работе. Повторное утомление, не доводимое до чрезмерной величины, является средством повышения функциональных возможностей организма.

В развитии утомления различают скрытое, преодолеваемое утомление, при котором сохраняется высокая работоспособность, поддерживаемая волевым усилием. Это так называемое компенсированное утомление. Работоспособность при этом обеспечивается значительными энергозатратами.

Дальнейшее выполнение работы вызывает развитие некомпенсированного, явного утомления, главным признаком которого является снижение работоспособности. Как уже отмечалось, утомление проявляется субъективным чувством усталости. Чаще всего утомление и усталость развиваются параллельно, однако это происходит не всегда. Так, если человек занят любимым, важным для него делом, он может работать достаточно долго, не чувствуя усталости, хотя признаки утомления налицо. Необходимо таким образом дозировать деятельность человека, чтобы возникающее в ее результате утомление исчезало за время отдыха; если этого не происходит, то оно накапливается и приводит к переутомлению.

В отличие от утомления, которое характеризуется как временное снижение работоспособности в результате предшествующей работы и оценивается как физиологическое состояние, переутомление - это уже длительное и глубокое снижение работоспособности, сопровождающееся нарушением деятельности систем жизнеобеспечения и требующее для своего устранения длительного отдыха. Переутомление - это патологическое состояние, которое не исчезает после обычного отдыха и требует специального лечения.

Основные пути борьбы с утомлением. Для сохранения здоровья и высокой производительности труда важное значение имеет конструкция производственного оборудования, планировка и организация рабочего места. Оптимальная поза индивидуума не только обеспечивает высокую работоспособность, но и уменьшает заболеваемость.

При гигиенической оценке наиболее рациональной рабочей позы необходимо учитывать величину мышечных усилий, точность и скорость движений, характер работы. В трудовых процессах основными рабочими позами являются позы "сидя" и "стоя".

При работе стоя повышается нагрузка на мышцы нижних конечностей, наблюдается перераспределение крови, возможно ухудшение кровообращения. Для предупреждения заболеваний, связанных с патологией нижних конечностей (варикозное расширение вен, тромбофлебиты, плоскостопие и др.) необходимо проводить профилактические мероприятия.

Работа сидя менее утомительна, так как уменьшается высота центра тяжести над площадью опоры, повышается устойчивость тела, снижается напряжение мышц, нагрузка на сердечно-сосудистую систему. Но и в этом случае необходима профилактика, так как при длительной работе сидя наблюдается статическое напряжение мышц шеи, плечевого пояса, спины. Смена позы приводит к перераспределению нагрузки на группы мышц, улучшает кровообращение, ограничивает монотонность.

Выбор оптимальной позы определяется также величинами усилий, развиваемых во время работы. При усилиях не выше 5 кг можно выполнять работу сидя. В случае необходимости прилагать усилия 5-10 кг выполняют работу как стоя, так и сидя. При усилиях более 10 кг рекомендуется работать стоя.

При организации рабочего места необходимо учитывать, что рост мужчин и женщин в среднем отличается на 11,1 см, длина вытянутой руки в сторону - на 6,2 см, длина вытянутой вперед руки - на 5,7 см, длина ноги на 6 см, высота глаз над уровнем пола - на 10,1 см. При конструировании рабочего места в позе "сидя" и его гигиенической оценке учитывают, что в среднем тело мужчины в этой позе на 9,8 см длиннее, чем у женщины, а высота глаз над сиденьем соответственно отличается на 4 см. Оптимальная поза работающего обеспечивается конструкцией сиденья, которое должно поддерживать тело и не допускать его неправильного положения. Рациональная организация рабочего места - существенная мера повышения работоспособности и снижения утомления.

Важнейшим средством предупреждения утомления является упражнение - совершенствование умений и навыков в результате повторяющейся деятельности. В процессе упражнения принимает участие весь организм: устанавливается взаимодействие между ЦНС, органами чувств, двигательным аппаратом и дыхательной, сердечнососудистой, выделительной и другими системами. Процесс протекает по типу образования условных рефлексов.

С психофизиологической точки зрения производственное упражнение представляет процесс приспособления физиологических функций человеческого организма для наиболее эффективного выполнения конкретной работы. В результате упражнения, тренировки возрастает мышечная сила и выносливость, повышается точность и скорость рабочих движений, увеличивается скорость восстановления физиологических функций после окончания работы. Характерная черта упражнения - преодоление утомления и снижения работоспособности, в основе которого лежит перестройка на более совершенную организацию деятельности. Упражнение лежит в основе выработки трудовых навыков.

Рациональный режим труда и отдыха - это соотношение периодов работы и отдыха, при котором высокая производительность труда сочетается с высокой и устойчивой работоспособностью человека без признаков чрезмерного утомления в течении длительного периода. Оптимальность организации режима труда и отдыха оценивается на основании комплексных исследований состояния физиологических функций человека и динамики работоспособности.

Существуют две формы чередования периодов труда и отдыха на производстве: введение обеденного перерыва в середине рабочего дня; введение кратковременных перерывов, продолжительность и количество которых определяется на основании наблюдения за динамикой работоспособности, учета тяжести и напряженности труда.

При работах, требующих большого нервного напряжения и внимания, быстрых и точных движений рук целесообразны более частые, но короткие перерывы. (5-10 мин.). При работах, требующих значительных усилий и участия крепких мышц, рекомендуются более редкие, но продолжительные перерывы. (10-12 мин.) При выполнении особых тяжелых работ следует сочетать работу в течении 15-20 минут с отдыхом такой же продолжительности.

Под суточным режимом труда и отдыха следует понимать рациональное чередование периодов работы, отдыха и сна человека, обеспечивающее его высокую работоспособность и жизнедеятельность организма. Организм человека в течении суток по разному реагирует на физическую и нервно-психическую нагрузку.

В соответствии с суточным циклом работоспособности наивысший ее уровень отмечается в утренние и дневные часы - до 12 часов и с 14 до 17 часов. В вечерние часы работоспособность снижается и достигает минимума ночью. В дневное время наименьшая работоспособность отмечается между 12 и 14 часами, а в ночное время с 3-4 часов. С учетом этих закономерностей определяют сменность работы.

В течении недели наивысшая работоспособность приходится на 2, 3 и 4-й дни. Последующие дни недели она снижается, падая до минимума в последний день работы.

Элементами рационального режима труда и отдыха является производственная гимнастика и комплекс мер по психофизиологической разгрузке. В основе организации производственной гимнастики лежит феномен активного отдыха, описанный И.М. Сеченовым: утомленные мышцы лучше отдыхают не при полном покое, а при работе других мышечных групп. С целью поддержания максимальной работоспособности в течении рабочего дня применяют: вводную гимнастику, физкультпаузу (5-10 мин., до 4 раз в смену), физкультминутку (2-3 мин.).

Комнаты психофизиологической разгрузки представляют собой специально оборудованные помещения, в которых в отведенное для этого время в течение смены проводят сеансы по снятию усталости и нервно-психического напряжения. Эффект психоэмоциональной разгрузки достигается за счет: эстетического оформления интерьера; трансляции специальных музыкальных произведений; насыщения воздуха отрицательными ионами; приема тонизирующих напитков; имитацией естественно-природного окружения; аутогенной тренировки.

В основе благоприятного действия музыки лежит вызываемый его эмоциональный настрой. Музыка действует как ритмический стимулятор, способствующий образованию рабочей доминанты, способствует предупреждению развития утомления. Функциональную музыку не рекомендуется применять при выполнении работ, требующих значительной концентрации внимания (свыше 70% рабочего времени), при большой напряженности работ, выполняемых в неблагоприятных санитарно-гигиенических условиях.

Прикладные направления физиологии и психологии труда. Разработкой мероприятий, направленных на предупреждение утомления, созданием оптимальных условий труда помимо гигиены, физиологии и психологии труда, занимаются эргономика, техническая эстетика, инженерная психология, служба научной организации труда. В соответствии с гигиенической классификацией труда (Р. 2. 2. OB, - 1994 г.) условия труда могут быть: оптимальными, допустимыми, вредными и опасными.

Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Допустимые условия характеризуются уровнями факторов среды и трудового процесса, не превышающими установленных гигиенических нормативов для рабочих мест. Вредные условия характеризуются уровнем производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающим неблагоприятное воздействие на работающего и его потомство. Опасные (экстремальные) условия труда характеризуются уровнем производственных факторов, дающих угрозу для жизни, высоким риском возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.

Эргономика решает вопросы рационализации трудовых процессов и рабочих мест, направленной на приспособление их к анатомо-физиологическим и психологическим особенностям возможностям человека.

Техническая эстетика имеет два основных направления: цветовое оформление производственных помещений и оборудования; художественное конструирование оборудования, т.е. создание оборудования оптимальной формы, обеспечивающей удобство эксплуатации. Техническая эстетика занимается созданием цветового климата. В основном эта группа цветов, имеющих малую насыщенность и сравнительно большой коэффициент отражения. Цветовое оформление подбирается в зависимости от характера выполняемой работы. Так, например, "холодные" цветовые тона - зеленые, зелено-голубые, понижающие напряжение зрения и действующие успокаивающе, рекомендуют применять при выполнении умственной и физической работы, требующей большой сосредоточенности.

Мероприятия технической эстетики повышают работоспособность человека не только путем создания у него хорошего настроения, но и благодаря воздействию на функции сердечно - сосудистой системы и ЦНС.

Инженерная психология рассматривает требования, предъявляемые к психическим особенностям человека, проявляемым при его взаимодействии с техническими средствами. Изучает связи конструкций пультов управления с особенностями восприятия и переработки информации операторами. Целью инженерной психологии является проектирование и конструирование пультов управления с учетом пропускной способности анализаторов с тем, чтобы поток поступающих сигналов не превышал психофизиологических возможностей человека.

Научная организация труда. На крупных промышленных предприятиях существует служба научной организации труда (НОТ), занимающаяся разработкой и внедрением мероприятий, направленных на оптимизацию трудового процесса. Внедрение гигиенических мероприятий системой НОТ способствует улучшению условий труда, сохранению здоровья человека.

Характер и организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на изменение функционального состояния организма человека. Многообразные формы трудовой деятельности делятся на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется в первую очередь повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и его функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), 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 высокого напряжения физических сил и потребностью в длительном-до 50% рабочего времени-отдыхе.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом 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 (объем, концентрация, переключение), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия (появляется большое число ошибок).

В современной трудовой деятельности чисто физический труд не играет существенной роли. В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают: формы труда, требующие значительной мышечной активности; механизированные формы труда; формы труда, связанные с полуавтоматически тематическим производством; групповые формы труда (конвейер, формы труда, связанные с дистанционным управлением, и формы интеллектуального (умственного) труда.

Формы труда, требующие значительной мышечной активности, имеют место при отсутствии механизации. Эти работы характеризуются в первую очередь повышенными энергетическими затратами. Особенностью механизированных форм труда являются изменения характера мышечных нагрузок и усложнения 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 приводит к монотонности труда. При этом снижается возбудимость анализаторов, рассеивается внимание, снижается скорость реакций и быстро наступает утомление.

При полуавтоматическом производстве человек выключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Задача человека ограничивается выполнением простых операций на обслуживании 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.

Конвейерная 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 работающими на операцию, тем монотоннее работа, тем упрощеннее ее содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению.

При формах труда, связанных с дистанционным управлением производственными процессами и механизмами, человек включен в системы управления как необходимое оперативное звено. В случаях, когда пульты управления требуют частых активных действий человека, внимание работника получает разрядку в многочисленных движениях при речедвигательных актах. В случаях редких активных действий работник находится главным образом в состоянии готовности к действию, его реакции малочисленны.

Формы интеллектуального труда подразделяются на операторский, управленческий, творческий, труд медицинских работников, труд преподавателей, учащихся, студентов. Эти виды различаются организацией трудового процесса, равномерностью нагрузки, степенью эмоционального напряжения.

Работа оператора отличается большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением. Например, труд авиадиспетчеpa характеризуется переработкой большого объема информации короткое время и повышенной нервно-эмоциональной напряженностью. Труд руководителей учреждений, предприятий (управленческий труд) определяется чрезмерным объемом информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышенной личной ответственностью за принятые решения, периодическим возникновением конфликтных ситуаций.

Труд преподавателей и медицинских работников отличается постоянными контактами с людьми, повышенной ответственностью, часто дефицитом времени и информации для принятия правильного решения, что обусловливает степень нервно-эмоционального напряжения. Труд учащихся и студентов характеризуется напряжением основных психических функций, таких как память, внимание, восприятие; наличием стрессовых ситуаций (экзамены, зачеты).

Наиболее сложная форма трудовой деятельности, требующая значительного объема памяти, напряжения, внимания, - это творческий труд. Труд научных работников, конструкторов, писателей, композиторов, художников, архитекторов приводит к значительному повышению нервно-эмоционального напряжения. При таком напряжении, связанном с умственной деятельностью, можно наблюдать тахикардию, повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение легочной вентиляции и потребления кислорода, повышение температуры тела человека и другие изменения со стороны вегетативных функций.

Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других условий (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.). Суточные затраты энергии для лиц умственного труда (инженеров, врачей, педагогов и др.) составляют 10,5... 11,7 МДж; для работников механизированного труда и сферы обслуживания (медсестер, продавщиц, рабочих, обслуживающих автоматы) -11,3...12,5 МДж; для работников, выполняющих работу средней тяжести (станочников, шахтеров, хирургов, литейщиков, сельскохозяйственных рабочих и др.), -12,5...15,5 МДж; для работников, выполняющих тяжелую физическую работу (горнорабочих, металлургов, лесорубов, грузчиков), -16,3...18 МДж.

Затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. 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.

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы,-при физическом труде, и эмоциональным - при умственном труде, когда имеет место информационная перегрузка.

Физическая тяжесть труда - это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения. Классификация труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учетом вида нагрузки (статическая или динамическая) и нагружаемых мышц.

Статическая работа связана с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, а также с приданием человеку рабочей позы. Так, работа, требующая нахождения работающего в статической позе 10...25 % рабочего времени, характеризуется как работа средней тяжести (энергозатраты 172...293 Дж/с); 50 % и более-тяжелая работа (энергозатраты свыше 293 Дж/с).

Динамическая работа - процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. При этом энергия расходуется как на поддержание определенного напряжения в мышцах, так и на механический эффект. Если максимальная масса поднимаемых вручную грузов не превышает 5 кг для женщин и 15 кг для мужчин, работа характеризуется как легкая (энергозатраты до 172 Дж/с); 5...10 кг для женщин и 15... 30 кг для мужчин -средней тяжести; свыше 10 кг для женщин или 30 кг для мужчин-тяжелая.

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга по получению и переработке информации. Кроме того, при оценке степени напряженности учитывают эргономические показатели: сменность труда, позу, число движений и т.п. Так, если плотность воспринимаемых сигналов не превышает 75 в час, то работа характеризуется как легкая; 75...175-средней тяжести; свыше 176-тяжелая работа.

В соответствии с гигиенической классификацией труда (Р.2.2.013 - 94) условия труда подразделяются на четыре класса: 1- оптимальные; 2 - допустимые; 3-вредные; 4-опасные (экстремальные).

Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены для параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для других факторов условно применяют такие условия труда, при которых уровни неблагоприятных факторов не превышают принятых в качестве безопасных для населения (в пределах фона).