В соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно на статические и динамические.
К статическим упражнениям относится, например, сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях (у гимнастов), в момент выстрела (у стрелка).
Б ольшинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др.
Деятельность человека носит самый разнообразный характер. Несмотря на это, ее можно разграничить на три основные группы по характеру выполняемых человеком функций.
Физический 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 работа 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. Динамическая физическая работа, при котором в процессе трудовой деятельности задействовано более 2/3 мышц человека, - называется общей, при участии в работе от 2/3 до 1/3 мышц человека (мышцы только корпуса, ног, рук) - региональной, при локальной динамической физической работе задействовано менее 1/3 мышц (например, набор текста на компьютере).
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 I) подразделяются на две категории: 1а, при которой энергозатраты составляют до 139 Вт, и 16, при которой энергозатраты составляют 140-174 Вт. К категории 1а относятся работы, проводимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим усилием. К категории 16 относятся работы, проводимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим усилием.
Физические работы средней тяжести (категория II) подразделяются на две категории: На, при которой энергозатраты составляют 175-232 Вт, и IIб, при которой энергозатраты составляют 233-290 Вт. К категории Па 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 расходом энергии более 290 Вт. К этой категории относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и перенесением значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.
Энергетические затраты на мышечную работу. Затраты энергии на мышечную работу в труде (сверх уровня покоя и независимо от влияния эмоций, связанных с работой, влияния температуры воздуха и пр.) могут быть рассчитаны для среднего рабочего как сумма затрат на поддержание рабочей позы (табл.1.1) и на выполняемую мышцами механическую работу (табл. 1.2).
Таблица 1.1. Энергетические затраты на поддержание рабочей позы
Таблица 1.2. Энергетические затраты при выполнении мышцами механической работы
Механизированные формы физического труда в системе «человек - машина». Человек выполняет умственные и физические функции. Деятельность человека (далее человека-оператора) происходит по одному из процессов:
детерминированному - по заранее известным правилам, инструкциям, алгоритмам действий, жесткому технологическому графику и т. п.;
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 и т.п.) в выполняемом процессе.
Различают несколько типов операторской деятельности в технических системах, классифицируемых в зависимости от основной функции, выполняемой человеком, и доли мыслительной и физической загрузки, включенных в операторскую работу.
Оператор-технолог непосредственно включен в технологический процесс, работает в основном режиме немедленного обслуживания, совершает преимущественно исполнительные действия, руководствуясь четко регламентирующими действия инструкциями, содержащими, как правило, полный набор ситуаций и решений. Это - операторы технологических процессов, автоматических линий и пр.
Оператор-манипулятор (машинист). Основную роль в его деятельности играют механизмы сенсомоторной регуляции (исполнения действий) и в меньшей степени - понятийного и образного мышления. К числу выполняемых им функций относится управление отдельными машинами и механизмами.
Оператор-наблюдатель, контролер (например, диспетчер технологической линии или транспортной системы). В его деятельности преобладает удельный вес информационных и концептуальных моделей. Оператор работает как в режиме немедленного, так и отсроченного обслуживания в масштабах реального (настоящего) времени. В его деятельности в значительной мере используется аппарат понятийного мышления и опыт, заложенный в образно-концептуальных моделях. Физическая работа здесь играет несущественную роль.
Функционирование организма требует протекания в нем химических и биохимических процессов в достаточно строгих температурных пределах. Для температуры тела это интервал находится в пределах 36,5-37,0° С.
В процессе взаимодействия человека с окружающей средой температура тела может значительно изменяться, что связано с температурой, влажностью и подвижностью воздуха в окружающей среде, а также тепловой радиацией от различных видов оборудования, используемых в производственной среде. Приспособление организма человека к изменениям параметров состояния окружающей среды выражается в способности протекания в нем процессов терморегуляции.
Терморегуляция - совокупность физиологических и химических процессов в организме человека, направленных на поддержание постоянства температуры тела (» 36-37 °С). Это обеспечивает нормальное функционирование организма, способствует протеканию биохимических процессов в организме человека. Терморегуляция (Q) исключает переохлаждение или перегрев организма человека. Поддержание постоянства температуры тела определяется теплопродукцией организма (М), т.е. процессами обмена веществ в клетках и мышечной дрожью, теплоотдачей или теплоприходом (R) за счет инфракрасного излучения, которое излучает или получает поверхность тела; теплоотдачей или теплоприходом за счет конвекции (С), т.е. через нагрев или охлаждение тела воздухом, омываемым поверхность тела; теплоотдачей (Е), обусловленной испарением влаги с поверхности кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей, легких. Терморегуляция, таким образом, обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме и излишком тепла, непрерывно отдаваемым в окружающую среду, т.е. сохраняет тепловой баланс организма.
Терморегуляцию можно представить следующим выражением:
Q = M ± R ± C - E.
В нормальных условиях при слабом движении воздуха человек в состоянии покоя теряет в результате тепловой радиации около 45 % всей вырабатываемой организмом тепловой энергии, конвекцией до 30 % и испарением до 25 %. При этом свыше 80 % тепла отдается через кожу, примерно 13 % через органы дыхания, около 7 % тепла расходуется на согревание принимаемой пищи, воды и вдыхаемого воздуха. При покое организма и температуре воздуха 15 °С потоотделение незначительно и составляет примерно 30 мл за 1 ч. При высокой температуре (30 °С и выше), особенно при выполнении тяжелой физической работы, потоотделение может усиливаться в десятки раз. Так, в горячих цехах при усиленной мышечной работе количество выделяемого пота 1-1,5 л/ч, на испарение которого затрачивается около 2500...3800 кДж.
Различают острые и хронические формы нарушения терморегуляции. Острые формы нарушения терморегуляции:
Тепловая гипертермия - теплоотдача при относительной влажности воздуха 75...80 % - легкое повышение температуры тела, обильное потоотделение, жажда, небольшое учащение дыхания и пульса. При более значительном перегреве возникает также одышка, головная боль и головокружение, затрудняется речь и др.
Судорожная болезнь - преобладание нарушения водно-солевого обмена - различные судороги, особенно икроножных мышц, и сопровождаемые большой потерей пота, сильным сгущением крови. Вязкость крови увеличивается, скорость ее движения уменьшается и поэтому клетки не получают необходимого количества кислорода.
Тепловой удар-дальнейшее протекание судорожной болезни - потеря сознания, повышение температуры до 40-41 °С, слабый учащенный пульс. Признаком тяжелого поражения при тепловом ударе является полное прекращение потоотделения.
Тепловой удар и судорожная болезнь могут заканчиваться и смертельным исходом.
Хронические формы нарушения терморегуляции приводят к изменениям в состоянии нервной, сердечнососудистой и пищеварительной системе человека, формируя производственно-обусловленные заболевания.
Длительное охлаждение часто приводит к расстройству деятельности капилляров и мелких артерий (ознобление пальцев рук, ног и кончиков ушей). При этом происходит и переохлаждение всего организма. Широко распространены вызываемые охлаждением заболевания периферийной нервной системы, особенно пояснично-крестцовый радикулит, невралгия лицевого, тройничного, седалищного и других нервов, обострения суставного и мышечного ревматизма, плеврит, бронхит, асептическое и инфекционное воспаление слизистых оболочек дыхательных путей и др.
Влажный воздух лучше проводит тепло, а подвижность его увеличивает теплоотдачу конвекцией - это приводит к большому обморожению (даже смерти) при условии низкой температуры, высокой влажности и подвижности воздуха.
Выделяют три стадии охлаждения организма человека, которые характеризуются следующими показателями:
I-II стадии температура тела от 37 до 35,5° С. При этом происходит:
Спазм сосудов кожи;
Урежение пульса;
Снижение температуры тела;
Повышение артериального давления;
Увеличение легочной вентиляции;
Увеличение теплопродукции.
Таким образом, в пределах до 35 °С организм пытается бороться собственными силами против охлаждающего микроклимата.
III стадия -температура тела ниже 35 °С. При этом происходит:
Падение температуры тела;
Снижение деятельности центральной нервной системы;
Снижение артериального давления;
Уменьшение легочной вентиляции;
Уменьшение теплопродукции.
Заболевания, вызываемые охлаждением: обморожения, отеки локтей и ступней, острые респираторные заболевания и грипп.
Создание благоприятного микроклимата рабочей зоны является гарантом поддержания терморегуляции организма, повышения работоспособности человека на производстве.
Умственный труд (интеллектуальная деятельность). Этот труд 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. п.).
Операторский труд - отличается большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением. Управленческий труд - определяется чрезмерным ростом объема информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышения личной ответственности за принятие решений, периодическим возникновением конфликтных ситуаций. Творческий труд - требует значительного объема памяти, напряжения внимания, нервно-эмоционального напряжения. Труд преподавателя - постоянный контакт с людьми, повышенная ответственность, дефицит времени и информации для принятия решения,- это обуславливает высокую степень нервно-эмоционального напряжения. Труд учащегося - память, внимание, восприятие, наличие стрессовых ситуаций.
При интенсивной интеллектуальной деятельности потребность мозга в энергии повышается, составляя 15...20 % от общего объема в организме. При этом потребление кислорода 100 г коры головного мозга оказывается в 5 раз больше, чем расходует скелетная мышца такого же веса при максимальной нагрузке. Суточный расход энергии при умственном труде составляет от 10,5 до 12,5 МДж. Так, при чтении вслух расход энергии повышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией - на 94 %, у операторов вычислительных машин - на 60-100 %.
При выполнении человеком умственной работы при нервно-эмоциональном напряжении имеют место сдвиги в вегетативных функциях человека: повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение легочной вентиляции и потребление кислорода, повышение температуры тела. По окончании умственной работы утомление остается дольше, чем при физической работе.
При эксплуатации технических систем в любой области среды обитания чело-век-руководитель управляет не техническими компонентами системы или отдельной машиной, а другими людьми. Управление осуществляется как непосредственно, так и опосредованно - через технические средства и каналы связи. К этой категории персонала относятся организаторы, руководители различных уровней, лица, принимающие ответственные решения, обладающие соответствующими знаниями, опытом, навыками принятия решения, интуицией и учитывающие в своей деятельности не только возможности и ограничения технических систем и их компонентов, но и в полной мере особенности подчиненных - их возможности и ограничения, состояния и настроения.
Тяжесть и напряженность труда. Тяжесть труда является количественной характеристикой физического труда. Напряженность труда - количественная характеристика умственного труда. Она определяется величиной информационной нагрузки.
На производстве различают четыре уровня воздействия факторов условий труда на человека:
Комфортные условия труда обеспечивают оптимальную динамику работоспособности человека и сохранение его здоровья;
Относительно дискомфортные условия труда при воздействии в течение определенного интервала времени обеспечивают заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывают субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы;
Экстремальные условия труда приводят к снижению работоспособности человека, не вызывают функциональные изменения, выводящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим изменениям;
Сверхэкстремальные условия труда приводят к возникновению в организме человека патологических изменений и к потере трудоспособности.
Медико-физиологическая классификация тяжести и напряженности труда проводится на основании комплексной количественной оценки факторов условий труда, называемой интегральной величиной тяжести и напряженности труда (Ит).
К I категории относят работы, выполняемые в оптимальных условиях труда при благоприятных нагрузках. II категория включает работы, выполняемые в условиях, соответствующих предельно допустимым значениям производственных факторов. К III категории относят работы, при которых вследствие не вполне благоприятных условий труда у людей формируются реакции, характерные для пограничного состояния организма (ухудшение некоторых показателей психофизиологического состояния к концу работы). IV категория включает работы, при которых неблагоприятные условия труда приводят к реакциям, характерным для предпатологического состояния у большинства людей. К V категории относят работы, при которых в результате воздействия весьма неблагоприятных условий труда у людей в конце рабочего периода формируются реакции, характерные для патологического функционального состояния организма. VI категория включает работы, при которых подобные реакции формируются вскоре после начала трудового периода (смены, недели).
системе с помощью специальных таблиц. Интегральная оценка тяжести и напряженности труда рассчитывается по формуле:
где хОП - определяющий (самый большой по баллу) элемент условий труда на i -ом рабочем месте; j - сумма баллов всех i - ых биологически значимых элементов без определяющего элемента на j -ом рабочем месте; n - число всех элементов, имеющихся на рабочем месте; хij - балльная оценка i -го фактора на j-ом рабочем месте. Каждый элемент условий труда на рабочем месте получает оценку от 1 до 6 в зависимости от своей величины и продолжительности действия (экспозиции). При экспозиции меньше 90 % времени восьмичасовой рабочей смены фактическая оценка элемента в баллах составит:
где хmax - максимальная оценка элемента при экспозиции от 90 % и более; Tфi - фактическая продолжительность действия элемента в течение рабочей смены, мин; 480 - фон рабочего времени восьмичасовой рабочей смены, мин.
В этом случае вместо хij в формуле (2.1) расчета Ит используют xфi.
При наличии на рабочем месте факторов, имеющих с учетом экспозиции оценку 2 балла и более, в расчет оценки принимают только эти биологически значимые факторы. Факторы с оценкой 1 и 2 балла в расчет не принимают
Таблица 1.3. Характеристика факторов условий труда
Ит = 10 = 45.
Следовательно, на рабочем месте используется труд III категории тяжести и напряженности труда.
При оценки тяжести физического труда пользуются показателями динамической и статической нагрузки. Показатели динамической нагрузки:
Масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную;
Расстояние перемещения груза;
Мощность выполняемой работы: при работе с участием мышц нижних конечностей и туловища, с преимущественным участием мышц плечевого пояса;
Мелкие, стереотипные движения кистей и пальцев рук, количество за смену;
Перемещение в пространстве (переходы, обусловленные технологическим процессом), км.
Показатели статической нагрузки:
Масса удерживаемого груза, кг;
Продолжительность удерживания груза, с;
Статическая нагрузка за рабочую смену, Н, при удержании груза: одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног;
Рабочая поза, нахождение в наклонном положении, процент сменного времени;
Вынужденные наклоны корпуса более 30°, количество за смену;
Линейный пространственный компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, мм;
Угловой пространственно-компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, угол обзора;
Значение сопротивления приводных элементов органов управления (усилие, необходимое для перемещения органов управления), Н.
Динамическую физическую нагрузку определяют, как правило, одним из следующих показателей: 1) работой (кг«м); 2) мощностью усилия (Вт); статическую физическую нагрузку определяют в кг/с.
Для определения динамической работы, выполняемой человеком в каждом отдельном отрезке рабочей смены, рекомендуется пользоваться следующей формулой:
W= (РН + (PL/9) + РН1/2))К,
где W- работа, кг м; Р - масса груза, кг; Н - высота, на которую помещают груз из исходного положения, м; L -расстояние, на которое перемещают груз по горизонтали, м; Н1 -расстояние, на которое опускают груз, м; К - коэффициент, равный 6.
Для расчета среднесменной мощности следует суммировать работу, произведенную человеком за всю смену, и разделить ее на длительность смены:
где N- мощность, Вт, t - длительность смены, с; K1 - коэффициент перевода работы (W) из кг×м в Джоуль (Дж), равный 9,8.
Статическая нагрузка - это усилия на мышцы человека без перемещения тела или его отдельных частей. Величина статической нагрузки определяется произведением величины усилия на время поддержания (в случае различных величин усилий время поддержания каждого из них определяют отдельно, находят произведения величины усилия на время поддержания и затем эти произведения суммируют).
При оценке напряженности умственного труда используют показатели внимания, напряженности зрительной работы и слуха, монотонности труда.
2. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ДИНАМИКА
Фазы работоспособности. Работоспособность проявляется в поддержании заданного уровня деятельности в течение определенного времени и обусловливается двумя основными группами факторов - внешними и внутренними. Внешние - информационная структура сигналов (количество и форма представления информации), характеристика рабочей среды (удобство рабочего места, освещенность, температура и т.п.), взаимоотношения в коллективе. Внутренние - уровень подготовки, тренированность, эмоциональная устойчивость. Предел работоспособности - величина переменная; изменение ее во времени называют динамикой работоспособности.
Вся трудовая деятельность протекает по фазам (рис. 2.1):
I. Предрабочее состояние (фаза мобилизации) - субъективно выражается в обдумывании предстоящей работы (идеомоторный акт), вызывает определенные предрабочие сдвиги в нервно-мышечной системе, соответствующие характеру предстоящей нагрузки.
Рис. 2.1. Фазы работоспособности человека в течение рабочего дня
II. Врабатываемость или стадия нарастающей работоспособности (фаза гиперкомпенсации) - период, в течение которого совершается переход от состояния покоя к рабочему, т.е. преодоление инертности покоя системы и налаживание координации между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утром после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем в дневные. Производительность труда в эти часы ниже. Период может занять от нескольких минут до двух-трех часов. На длительность сказываются: интенсивность работы, возраст, опыт, тренированность, отношение к работе.
III. Период устойчивой работоспособности (фаза компенсации) - устанавливается оптимальный режим работы систем организма, вырабатывается стабилизация показателей, а его длительность составляет ко всему времени работы примерно 2/3. Эффективность труда в этот период максимальная. Период устойчивой работоспособности служит важнейшим показателем выносливости человека при данном виде работы и заданном уровне интенсивности.
Выносливость обусловливается следующими факторами:
1. Интенсивностью работы. Чем больше интенсивность, тем короче период устойчивой работоспособности.
2. Спецификой работы. Например, динамическая работа может продолжаться без признаков утомления в десятки раз дольше, чем статическая. Имеет значение то, какой орган включен в действие. Для мышц ног выносливость в 1,5...2 раза больше, чем для мышц рук. Среди мышц рук выносливее сгибатели, а среди мышц ног - разгибатели.
Влияние специфики выполняемой работы характеризует рис. 2.2, где a - легкая физическая нагрузка и рациональная скорость выполнения операций; б - обслуживание сложного пульта управления; в - средняя физическая нагрузка; г - значительная физическая нагрузка при большой концентрации внимания и выполнения быстрых и точных движений; д - простые зрительные работы; е - сложные зрительные работы.
3. Возрастом. В юношеском и молодом возрасте выносливость увеличивается, в пожилом - снижается.
4. Полом. При нагрузке, равной половине максимальных возможностей, выносливость при статической и двигательной деятельности у мужчин и женщин одинакова. При больших нагрузках мужчины выносливее.
5. Концентрацией внимания и волевым напряжением при интенсивной работе снижают показатели выносливости.
6. Эмоциональным состоянием. Положительное - уверенность, спокойствие, хорошее настроение - активизируют деятельность, удлиняя период устойчивой работоспособности. Отрицательные - страх, неуверенность, плохое настроение - оказывают угнетающее действие, снижая период устойчивой работоспособности.
7. Наличием умений, навыков, тренированностью - снижают волевое и эмоциональное напряжение, повышая работоспособность.
8. Типом высшей нервной деятельности (индивидуальные природные возможности нервной системы). Сила нервной системы характеризует работоспособность и надежность работы оператора особенно в экстремальных ситуациях.
IV. Период утомления (фаза декомпенсации). Характеризуется снижением продуктивности, замедляется скорость реакции, появляются ошибочные и несвоевременные действия, физиологическая усталость. Утомление может быть мышечным (физическим), умственным (психическим). Утомление - временное снижение работоспособности из-за истощения энергетических ресурсов организма.
V. Период возрастания продуктивности за счет эмоционально-волевого напряжения.
VI. Период прогрессивного снижения работоспособности и эмоционально-волевого напряжения.
VII. Период восстановления. Необходим организму для восстановления работоспособности. Продолжительность этого периода определяется тяжестью проделанной работы, величиной кислородного долга, величиной сдвигов в нервно-мышечной системе. После легкой однократной работы период может длиться 5 мин. После тяжелой однократной работы - 60...90 мин, а после длительной физической нагрузки восстановление может наступить через несколько дней.
Рис. 2.2. Изменение работоспособности человека в течение рабочего дня в зависимости от вида выполняемой работы
В каждом из рассмотренных периодов работоспособности используются определенные возможности организма. Периоды I-III используют максимальные энергетические возможности организма. В дальнейшем поддержание работоспособности происходит за счет эмоционально-волевого напряжения с последующим прогрессивным снижением продуктивности труда и ослаблением контроля за безопасностью своей деятельности.
На основании кривых работоспособности устанавливается норма времени на отдых в зависимости от характера и продолжительности работы (табл. 2.1).
Похожая информация.
Адаптация к различным видам трудовой деятельности. Характеристика базовых типов работы
В социальном аспекте под работой понимают любую деятельность человека, осуществляемую в рамках определенной профессии, при этом работа выступает как основа существования человеческого общества.
Типы рабочей деятельности. По характеру выполняемой человеком нагрузки различают два базовых типа работы: физическую и умственную. Физическую работу, в свою очередь, разделяют на динамическую и статическую, а в умственной выделяют мыслительный и эмоциональный компоненты. Вместе с тем, трудовые процессы по физиологическим критериям можно подразделять на: а) преимущественно физическую работу; б) преимущественно умственную работу, требующую напряжения внимания, активации процессов мышления и других психических функций; в) работу, сопровождающуюся выраженным нервно-психическим, эмоциональным напряжением.
Деление работы на преимущественно умственную и преимущественно физическую весьма условно, поскольку, выполняя физическую работу, человек всегда в определенной степени загружен умственной деятельностью, а с развитием производства и технологий эта грань еще больше стирается, происходит увеличение доли умственного труда в профессиональной деятельности. Любая профессиональная физическая и умственная деятельность сопровождается определенной степенью нервно-психического, эмоционального напряжения, однако и у физической, и у умственной работы есть свои отличия и характерные особенности в энергетическом, функциональном, информационном плане.
Типы рабочей деятельности. Физическая работа представляет собой сочетание статической и динамической работы. Статическая работа осуществляется, когда в длительном напряжении находится группа мышц для поддержания центра тяжести в том или ином положении к поверхности опоры, при продолжительном сидении, при поддержании на весу всей или части работающей конечности. Во время статической работы повышается обмен веществ, увеличивается расход энергии, быстро наступает утомление, ĸᴏᴛᴏᴩᴏᴇ часто обусловлено именно статическим компонентом работы.
Динамическая работа͵ в отличие от статической, связана с перемещением тела в пространстве. При динамической работе мышцы сокращаются, что способствует снабжению тканей кислородом и удалению из них продуктов обмена.
Физическая работа сопровождается выраженными адаптивными сдвигами со стороны функций, обеспечивающих выполнение организмом этой работы. Степень функциональных сдвигов отражает тяжесть и интенсивность физической работы. Многообразие изменений характеризует закономерности функционирования организма как единого целого и включает непосредственные реакции обеспечения функциональной нагрузки, компенсационные и мобилизационные реакции.
Работоспособность. В литературе приводятся разные определения работоспособности. В общем, под работоспособностью принято понимать потенциальные возможности человека выполнять максимальное количество работы за определенный промежуток времени, не причиняя ущерба здоровью . При более детальном подходе считают, что понятие работоспособности должно включать в себя как предельные возможности выполнения какой-либо деятельности, так и активационные возможности мобилизации функций, подразумевающие волевое усилие. Кроме этих двух составляющих, считают необходимым учесть в определении физиологическую стоимость работы и отдаленные последствия физиологических изменений, возникающих в результате работы и сказывающихся на способности к ее выполнению. Учитывая вышесказанное, работоспособность можно определить следующим образом.
Работоспособность - ϶ᴛᴏ величина функциональных резервов организма, которые без вреда для состояния здоровья могут, при условии высокого уровня мотивации, быть реализованы в некоторый объём определенной работы заданного качества.
Уровень работоспособности зависит от многих причин, таких как индивидуальные возможности и навыки человека, состояние здоровья, тренированности и т. п. Так, при тяжелом физическом труде и в спорте работоспособность обусловлена степенью физического развития конституционных особенностей организма, которые определяются генетически закрепленными половыми и возрастными различиями.
Естественно, физическая работоспособность имеет определенные пределы. Ее основными физиологическими ограничителями являются энергетические резервы в мышцах, снабжение мышц кислородом и способность организма к терморегуляции. Вместе с тем, мотивация, уровень активации и эмоционального напряжения определяют ту часть функциональных резервов, которая, при определенном волевом усилии, будет затрачена на выполнение деятельности.
Известно также, что работоспособность меняется исходя из возраста. Так, повышение показателей работоспособности идет в среднем до 16 лет у девушек и до 20–22 лет у юношей, а падение физической работоспособности происходит равномерно начиная с 25 лет. При этом работоспособность людей разного возраста зависит от типа работ. Так, молодые люди достаточно легко выполняют кратковременные, быстрые силовые напряжения. Но там, где требуется физическая выдержка, люди более старшего возраста имеют преимущества. Хотя в пожилом возрасте понижается способность к приспособлению и тренировке, уменьшается подвижность нервных процессов, снижение физической силы и производительности может компенсироваться опытом и рациональными приемами работы.
Меняется работоспособность и периодически – в течение года, недели, суток. Такие годичные и суточные циклы изменения работоспособности связаны с наличием соответствующих физиологических ритмов, обусловленных закономерной сменой времен года и частей суток.
Она подразделяется на два вида работы: динамическую и статическую. Для выполнения работы нужна энергия которая получается в организме как результат сложных химикобиологических реакций расщепления углеводов. В процессе физической работы в мышцах происходят окислительные процессы требующие расхода кислорода. Тяжелые работы требуют больше энергии и соответственно больше кислорода.
Поделитесь работой в социальных сетях
Если эта работа Вам не подошла внизу страницы есть список похожих работ. Так же Вы можете воспользоваться кнопкой поиск
Лекция 4
1. Динамический, статический, умственный труд и изменения в организме
4. Тяжесть и напряженность труда
1. Динамический, статический, умственный труд и изменения в организме
Физическая работа требует значительной мышечной активности. Она подразделяется на два вида работы: динамическую и статическую .
Динамическая работа процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве.
Статическая работа связана с затратой человеком усилий без перемещения тела или отдельных его частей. Она характеризуется величиной удерживаемого груза (или прилагаемого усилия) и временем удержания его в статическом состоянии.
Динамическую физическую работу по объему задействованных мышц разделяют на общую, региональную и локальную . Работа, при которой в процессе трудовой деятельности задействовано более 2/3 мышц человека, называется общей , при участии в работе от 1/3 до 2/3 мышц человека (мышцы только корпуса, ног, рук) называется региональной . При локальной физической работе задействовано менее 1/3 мышц (работа с клавиатурой набор текста на компьютере).
Для выполнения работы нужна энергия, которая получается в организме как результат сложных химико-биологических реакций расщепления углеводов. В процессе физической работы в мышцах происходят окислительные процессы, требующие расхода кислорода. Тяжелые работы требуют больше энергии и, соответственно, больше кислорода. Для покрытия потребности в кислороде организм увеличивает объем легочной вентиляции за счет учащения дыхания и увеличения глубины дыхания. Кислород доставляется тканям с кровотоком, поэтому с увеличением физической нагрузки возрастает и объем кровотока за счет учащения сокращений сердца, повышения максимального артериального давления. Длительные физические усилия умеренной мощности вызывают повышение содержания молочной кислоты в крови, которое при тяжелых работах резко увеличивается. Молочная кислота увеличивает РН среды, что ускоряет переход кислорода из гемоглобина крови в ткани. Благодаря этому значительно повышается коэффициент утилизации кислорода, особенно у тренированных лиц. В организме могут также наблюдаться изменения водно-солевого обмена при работе в горячих цехах и другие изменения в органах и тканях.
Умственный труд объединяет работы, требующие преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, активации процессов мышления и эмоциональной сферы. При выполнении человеком умственной работы при нервно-эмоциональном напряжении может наблюдаться повышение кровяного давления, изменение электрокардиограммы (ЭКГ), учащение дыхания, увеличивается кровенаполнение сосудов мозга, но уменьшается кровенаполнение сосудов конечностей и брюшной полости. Отмечено, что в отличие от физической работы газообмен или совсем не изменяется или изменяется незначительно.
Установлено, что умственная работа тесно связана с работой органов чувств, в первую очередь зрения и слуха, и она более плодотворно протекает в условиях тишины. Легкая мышечная работа стимулирует умственную деятельность, а тяжелая, изнурительная работа, наоборот, понижает её, снижает качество. (Известно, что для многих представителей творческой умственной деятельности ходьба являлась необходимым условием успешного выполнения работы.). По окончании умственной работы утомление остается дольше, чем при физической работе.
2. Энергетические затраты человека.
Выполнение физической работы требует затрат энергии, которая выделяется в организме в процессе распада углеводов, белков, жиров и других органических соединений, содержащихся в продуктах питания. Совокупность химических реакций в организме человека называется обменом веществ . Для характеристики суммарного энергетического обмена веществ используют понятие основного обмена и обмена при различных видах деятельности.
Основной обмен характеризуется величиной энергетических затрат в состоянии полного мышечного покоя в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды, через 12-16 часов после приема пищи в положении лежа). Энергозатраты на процессы жизнедеятельности в этих условиях для человека массой 75 кг составляют 87 Вт. В положении сидя за счет работы мышц туловища затраты энергии превышают на 5 10% уровень основного обмена, в положении стоя на 10-15%, при вынужденной неудобной позе на 30-40%.
При окислении 1 г жира в организме высвобождается 39, а при окислении 1 г белка или углеводов 18 кДж энергии. Эта энергия расходуется на совершение полезной работы и частично рассеивается в виде теплоты, нагревая тело человека и окружающую среду (кпд мышечных тканей человека 40-60%).
При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15-20% основного обмена (масса мозга составляет 2% массы тела). При этом потребление кислорода 100 г коры головного мозга оказывается в 5 раз больше, чем расходует скелетная мышца такого же веса при максимальной нагрузке.
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%.
Суточные энергозатраты человека (МДж) составляют:
Работники умственного труда ………………………….. . 10,5-11,7
Работники механизированного труда и сферы обслуж…. 11,3- 12,5
(медсестры, продавцы)
Работы средней тяжести (станочник, шоферы,хирурги)…12,5 15.5
Работники, выполняющие тяжелую работу (лесорубы,
грузчики, горнорабочие) ……………………………………16,3 18,0
С увеличением тяжести труда значительно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой энергии (энергозатраты).
3. Оценка тяжести труда по энергозатратам
Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести выполняемой работы. Определение энергетических трат может производиться методом прямой и непрямой калориметрии.
Метод прямой калориметрии состоит в непосредственном учете всей теплопродукции организма в калориметрической камере и является наиболее точным, но сложность устройства камер и их громоздкость ограничивают круг его применения.
Метод непрямой калориметрии - определение расхода энергии по газообмену более прост и получил наибольшее распространение. Под газообменом понимают процессы поглощения организмом кислорода из вдыхаемого воздуха и выделение углекислого газа.
Принцип этого метода заключается в том, что пищевые вещества отдают свою энергию в результате окисления их в организме кислородом воздуха. Поэтому обмен энергии может быть вычислен по количеству кислорода, израсходованного на это окисление.
На практике это производится путем сбора выдыхаемого испытуемым воздуха в специальный резиновый мешок, отобранная из которого проба исследуется на газоанализаторе с целью измерения количества потребленного кислорода и выделенного углекислого газа, по которым рассчитывают дыхательный коэффициент (СО 2 /О 2 ). По его величине определяют величину энергозатрат.
Физическая тяжесть работы определяется энергетическими затратами в процессе труда и подразделяется на следующие категории: легкие, средней тяжести и тяжелые физические работы.
Легкие физические работы подразделяются на категории 1а и 1б при которых затраты энергии составляют до 139 Вт, и 174 Вт соответственно. К ней относятся работы, проводимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим усилием (1 а) и работы, проводимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим усилием (1б)
Физические работы средней тяжести (категория II ) подразделяются на категории 2а и 2б, при которых энергозатраты составляют 175 232 Вт (II а) и 233- 290 при категории II б. К этой категории относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий в положении стоя или сидя и требующие определенных физических усилий (II а). К категории II б относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением тяжестей массой до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим усилием.
Тяжелые физические работы характеризуются расходом энергии более 290 Вт. К этой категории относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.
3. Оценка тяжести и напряженности труда
Тяжесть и напряженность труда может оцениваться:
По показателям физиологических систем организма работников, изменяющихся в течение рабочего дня (на основе проведения физиологических исследований, в числе которых и оценка потребления кислорода при выполнении физических работ). Этот метод трудоемок, требует значительных затрат времени и специально подготовленного персонала, применяется в основном при проведении научных исследований.
По эргометрическим (от греч. эргон работа, метрияизмеряю) показателям (измерение показателей массы, расстояния, количества наклонов и др., которые дают возможность определить количество выполненной работы).
Метод оценки по эргометрическим показателям прост, доступен и не требует применения квалифицированного персонала. В соответствии с этим методом результаты оценки выражаются в четырех классах тяжести и напряженности: - оптимальный (класс 1), допустимый (класс 2) и вредный (3 класс) с подразделением его на 3.1 и 3.2. В отдельных случаях при наличии высоких показателей может устанавливаться класс тяжести труда 3.3.
Основными показателями тяжести трудового процесса являются:
- масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную;
- стереотипные рабочие движения;
- рабочая поза;
- наклоны корпуса;
- перемещение работника в пространстве
Отнесение тяжести труда к оптимальному, допустимому или вредному классу по каждому их этих показателей производится на основе сравнения полученных при исследовании расчетных данных с данными оценочной таблицы.
Так, в соответствии с критериями оценки при региональной нагрузке (работа с преимущественным участием мышц рук и плечевого пояса) до 2500 кгм считается оптимальной (легкой), до 5000 кгм допустимой (средней), а при превышении последней величины условия труда считаются вредными (тяжелый труд) трех степеней тяжести в зависимости от превышения. Оценка масс перерабатываемого груза позволяет отнести условия труда к оптимальным (до 15 кг), допустимым (до 30 кг) или вредным условиям труда 3.1 степени тяжести.
Напряженность труда
Оценка напряженности труда основана на анализе трудовой деятельности работника и ее структуры, которые изучаются путем хронометражных наблюдений в динамике всего рабочего дня. Все факторы (показатели) трудового процесса имеют качественную или количественную выраженность и сгруппированы по видам нагрузок: интеллектуальные, сенсорные, эмоциональные, монотонные, режимные нагрузки.
Наиболее легким считают умственный труд, в котором отсутствует необходимость принятия решения. Такие условия труда считаются оптимальными . Если же оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции, то такие условия труда относятся к допустимым. К напряженным условиям 1-й степени относят труд, который связан с решением сложных задач по известным алгоритмам или работой с использованием нескольких инструкций. Творческая деятельность, требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, относится к напряженному труду 2-й степени (3.2).
По такому же принципу производится оценка напряженности труда по показателям, характеризующим сенсорные, эмоциональные, монотонные и режимные нагрузки конкретного работника.
Результаты оценки условий труда работника по показателям тяжести и напряженности его труда используются в дальнейшем для рационализации трудового процесса, проведения оздоровительных мероприятий и предоставления льгот и компенсаций.
PAGE 5
Инновационный процесс представляет собой последовательность действий по инициации инновации по разработке новых продуктов и операций по их реализации на рынке и по дальнейшему распространению результатов. К этим элементам относятся: - инициация инновации; - маркетинг инновации; - выпуск производство инновации; - реализация инновации; - продвижение инновации; - оценка экономической эффективности инновации; - диффузия распространение инновации. Инициация это деятельность состоящая в выборе цели инновации постановке задачи выполняемой...Статическая работа
ФИЗИЧЕСКИЙ ТРУД
Процесс сокращения мышц, необходимый для поддержания тела в пространстве, фиксации предметов в неподвижном состоянии.
При статическом усилии с точки зрения физики внешняя механическаяработа отсутствует.В физиологическом смысле она характеризуется теми активными процессами, которые протекают в нервно - мышечном аппарате ицентральной нервной системе, обеспечивая поддержание напряженного состояния мышц.
Статическая работа характеризуется быстрым утомлением, т.к. напряжение мышц длится непрерывно, без пауз, не допуская отдыха.При статической работе кровообращение в мышцах затруднено, что приводит к застою крови и накоплению неокисленных продуктов в организме в целом.
При статической работе наблюдается незначительное увеличение потребления кислорода, но после её прекращения потребление кислорода резко возрастает и усиливается кровоток (феномен Лингарда, рис. 11).
Что хорошо иллюстрирует поговорка:
- «он (она) дышит как загнанная лошадь»;
Загнанных лошадей пристреливают;
- «Боливар не выдержит двоих».
| t, мин |
Рисунок11- Потребление кислорода при статической работе
В ряде случаев и другие физиологические показатели (частота пульса, дыхание и др.) непосредственно после статической работы увеличиваются.
При длительном поддержании статического напряжения утомление мышц, сочетаясь с недостаточным кровоснабжением, может привести к развитию заболеваний мышечной и нервной, сердечно-сосудистой систем.
Описать график на экзамене.
Это процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также тела человека или его частей в пространстве. Энергия расходуется на поддержание напряжения в мышцах и механический эффект работы (е.g. перемещение).
ДР всегда в какой-то степени сочетается со статической.
Известно (аксиома физиологии труда):
[если мышца находится в «покое», в расслабленном состоянии, то способна провести ДРту с высокой амплитудой. В том случае, если мышца находится в состоянии постоянного мышечного напряжения (высокого мышечного тонуса), то ее способность к произвольному сокращению ослабевает вследствие гипотрофии преимущественно в фазных (быстрых) мышечных волокон. Поэтому значения амплитуды при такой работе будет снижены, чем при условиях нормальной работы.
При ДР энергия организма расходуется как на поддержание определенных двигательных напряжений в мышцах, так и на динамический эффект].
Динамическая работа бывает: общая, региональная и локальная.
Общая мышечная работа выполняется > 2/3 массы скелетной мускулатуры. Это работы, где полностью или в значительной степени отсутствует механизация. Такие виды работ характеризуются высокими энергетическими затратами, низкими интеллектуальными и эмоциональными напряжениями.
Динамика потребления О 2 в процессе динамической (физической) работы приведена на рис. 12.
| t, мин |
Рисунок 12 - Динамика потребления кислорода в процессе выполнения ДРты
В начале работы наблюдается постепенное возрастание потребления О 2 . Оно происходит до тех пор, пока не будет исчерпана ёмкость кислородоснабжающих органов и не достигнут предельный уровень потребления О 2 данным индивидуумом (кислородный потолок ).
Если затраты энергии (потребление кислорода как показатель энергозатрат) не выше кислородного потолка, наступает равновесие между скоростью образования и удаления продуктов распада.
При более высоких энергозатратах образуется кислородный дефицит и в организме идут накопление недоокислившихся продуктов, загрязнение организма, приводящее к появлению усталости.
Доокисление в организме продуктов жизнедеятельности происходит после окончания работы - идёт погашение кислородного долга.
Кислородный долг рассматривается как часть кислородного запроса. Кислородный запрос - это количество кислорода, израсходованного на протяжении работы и ближайшего восстановительного периода.
Динамическая работа менее утомительна, благодаря чередованию процессов сокращения и расслабления мышц, имеются паузы, во время которых нервные центры не посылают импульсов к мышцам и отдыхают.
Региональная мышечная работа выполняется в мускулатурой плечевого пояса и рук (верхних конечностей). В ней участвуют от 1/3 до 2/3 массы скелетной мускулатуры.
Локальная мышечная работа выполняется менее 1/3 скелетных мышц.
В условиях современного производства выполняются в основном региональная или локальная мышечная работа, требующие точности, координированности и быстрых движений.
При выполнении ДР активные мышцы скелета сокращаются и расслабляются ритмически. Поток крови увеличивается к мышцам для удовлетворения метаболических потребностей мышц. Увеличивается поток крови благодаря более быстрым сокращениям сердца, пульс учащается (повышается сердечная производительность).
Снижение потока крови к внутренним органам (почки, печень). Ритм сердца, давление крови…
Увеличивается линейно в зависимости от интенсивности работы вентиляция легких - более глубокая частота дыхания.
[ Цель активизации всей сердечно-дыхательной системы состоит в увеличении потребления кислорода для активации мышц] .
Уровень потребления О 2 , измеренный во время тяжелой мышечной работы свидетельствует об интенсивности работы. Максимальное потребление O 2 (Vo 2 max) указывает на максимальную производительность человека при аэробной работе.
[[Значение потребления О 2 может быть переведено в расход энергии:
1 л потребленного О 2 в мин = 5 ккал/мин = 21 кДж/мин]].
Количество О 2 служит критерием интенсивности выполняемой физической работы. Увел-ся объем мышечной вентиляции, изменение сердечнососудистой системы (увел-ся лин. объема – учащение серд., увеличение артериального давления), динамика сахарной кривой: гиполекимическая реакция.
При одной и той же производительности труда ДРа, в которой задействованы малые мышцы (e.g. ведро пальцами переносим на 1 м), вызывает более значительную сердечно-дыхательную реакцию (увел-ся давление крови), в кот задействовано мало кол-во мышц по сравнению с реакцией большого количества крупных мышц (потребление О 2 в нач. такой работы увелич-ся).
1) Почему на войне стаж службы идет из расчета: один год за три?
Постоянное нервное напряжение способствует увеличению сердцебиению, что приводит к изнашиванию организма. На войне страдает: правда, вежливость, сон.
2) Почему балерина и летчик идут на пенсию в 35 лет?
Данный факт объясняется повышенными физическими нагрузками на организм (e.g. летчик испытывает атмосферные перегрузки), вследствие которых происходит его ускоренное изнашивание.
3) Частота пульса и расход крови в экстремальных условиях?
В перегрузках, к примеру, пульс у летчика 200 уд/мин. Сердце перекачивает 40 л/мин крови (как будто то бежит от кого-то) => изнашивание организма.
Это процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также тела человека или его частей в пространстве. Динамическая работа всегда в какой-то степени сочетается со статической.
Динамическая работа бывает: общая, региональная и локальная
. Общая мышечная работа
выполняется более чем двумя третями массы скелетной мускулатуры. Это работы, где полностью или в значительной степени отсутствует механизация. Такие виды работ характеризуются высокими энергетическими затратами, низкими интеллектуальными и эмоциональными напряжениями.
Динамика потребления О2 в процессе динамической (физической) работы приведена
на рис.
В начале работы наблюдается постепенное возрастание потребления О 2 . Оно происходит до тех пор,
пока не будет исчерпана ёмкость кислородоснабжающих органов и не достигнут предельный уровень потребления О 2 данным индивидуумом, так называемый кислородный потолок
.
Если затраты энергии (потребление кислорода как показатель энергозатрат) не выше кислородного потолка, наступает равновесие между скоростью образования и удаления продуктов распада.
При более высоких энергозатратах образуется кислородный дефицит и в организме идут накопление недоокислившихся продуктов, загрязнение организма, приводящее к появлению усталости.
Доокисление в организме продуктов жизнедеятельности происходит после окончания работы - идёт погашение кислородного долга
.
Кислородный долг рассматриваетсякак часть кислородного запроса. Кислородный запрос - это количество кислорода израсходованного на протяжении работы и ближайшего восстановительного периода.
Динамическая работа менее утомительна, благодаря чередованию процессов сокращения и расслабления мышц, имеются паузы, во время которых нервные центры не посылают импульсов к мышцам и отдыхают.
Региональная мышечная работа
выполняется мускулатурой плечевого пояса и рук. В ней участвуют от 1/3 до 2/3 массы
скелетной мускулатуры. Локальная мышечная работа
выполняется менее 1/3 скелетных мышц. В условиях современного производства выполняются в основном региональная или локальная мышечная работа, требующие точности, координированности и быстрых движений.
15. Оценка работоспособности. Показатель внешней механичеcкой работы.
Работоспособность
Оценка работоспособности:
Осуществляется по специальным методикам с изучением состояния сердечно - сосудистой, мышечной систем, с учетом стихийно возникших перерывов в работе, роста числа ошибок, вида трудовой деятельности и т. д.
Для оценки работоспособности отдельного индивидуума к выполнению физической (мышечной) работы используется показатель максимального потребления кислорода
(МПК). Этот показатель основывается на оценке увеличения потребления О 2 при возрастании мышечной работы и характеризует способность к выполнению работы определённой мощности.
Для определения общей работоспособности при современных видах труда, в том числе и связанных с гипокинезией, используют показатель внешней механической работы
(PWC 170)
Величину его определяют путём сопоставления частоты сердечных сокращений при выполнении, например на велоэргометре, двух разных нагрузок с помощью формулы PWC 170 = W 3 + (W 2 - W 1)*(170-F 1)/(F 2 -F 1)
.
PWC 170 - экстраполируемая мощность работы при частоте сердечных сокращений 170 ударов/мин.;
W1, W2 - мощности заданных нагрузок, Вт,
F1, F2 - частота сердечных сокращений при заданных нагрузках.
PWC170 - Для здоровых мужчин в среднем 168 Вт,
женщин - 105 Вт,
спортсменов - 163 - 327 Вт.
Для возможности сопоставления полученную величину PWC 170 делят на массу тела обследуемых, получив таким образом удельную мощность внешней работы
, Вт/кг.
Исследованиями НИИ гигиены труда и профзаболеваний было показано, что женщины - работницы, имеющие удельную мощность ниже 2,3 Вт/кг, быстро утомляются на работе, не справляются с производственными заданиями. Проведение с ними регулярных физических тренировок на тренажерах позволило устранить эти недостатки.
По величине учащения пульса, времени его восстановления, как и его стабильности, также можно оценивать физическое состояние человека. Резкие колебания частоты пульса, как и большое время его восстановления служат проявлением недостаточного приспособления организма к условиям работы.
16. Работоспособность и ее динамика.
Работоспособность - это величина функциональных возможностей организма, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определённое время при максимально интенсивном напряжении.
Уровень функциональных возможностей человека зависит от условий труда, состояния здоровья, возраста, степени тренированности, мотивации к труду и таких факторов, как организация рабочего места, предметов и орудий труда, психологического климата.
Но даже при положительном наличии этих факторов во время трудовой деятельности функциональная способность организма и производительность труда изменяются на протяжении рабочей смены.
Предел работоспособности
– величина переменная. изменение ее во времени называютдинамикой работоспособности.
I, IV - фазы врабатывания. В зависимости от характера труда и индивидуальных особенностей человека этот период длится от нескольких минут до 1,5 часов, а при умственном творческом труде - до 2 - 2,5 часов.
II, V - фазы высокой устойчивой работы продолжительностью 2 - 2,5 часа.
IIІ, VI - фазы снижения работоспособности. Наблюдаемое снижение работоспособности проявляется в ухудшении состояния сердечно - сосудистой системы, в снижении внимания, появления лишних движений, замедлении скорости решения задач.
VII - кратковременное повышение работоспособности, так называемый конечный порыв.
17. Классификация основных видов трудовой деятельности человека.
Деятельность человека носит самый разнообразный характер. Трудовую деятельность составляет: - физический труд, умственный труд, операторский труд, управленческий труд, творческий труд и т.д.
Физический труд определяется энерго-затратами :
Легкие -средние -тяжелые
В процессе трудовой деятельности человеку приходится выполнять различные виды работ. Исторически сложилось деление на физический и умственный труд, которое с физиологической точки зрения условно. Никакая мышечная деятельность невозможна без участия центральной нервной системы, как регулирующей и координирующей все процессы в организме, в то же время нет такой умственной работы, при которой отсутствует мышечная деятельность. Различие трудовых процессов проявляется лишь в преобладании деятельности мышечной системы или центральной нервной системы. В настоящее время, в связи с механизацией и автоматизацией производственных процессов, физическое напряжение в трудовой деятельности играет все меньшую роль и значительно возрастает роль высшей нервной деятельности.
В ходе трудового процесса активизируются различные физиологические системы. Если преобладают физические усилия, то прежде всего активизируется мышечная система и система так называемого вегетативного обеспечения мышечной деятельности (кровообращение, дыхание); при интенсивной физической работе возрастает уровень обменных процессов, количество потребляемого в минуту кислорода, минутный объем и частота дыхания, число сердечных сокращений и т. д.
nbsp; Умственный труд связан с приемом и переработкой информации и требует напряжения внимания, памяти, активизации процессов мышления, связан с повышенной эмоциональной нагрузкой. Для умственного труда характерно снижение двигательной активности – гипокинезия. Гипокинезия может являться условием формирования сердечно-сосудистых нарушений у человека. Продолжительная умственная нагрузка оказывает отрицательное влияние на психическую деятельность – ухудшаются внимание, память, функции восприятия окружающей среды. Самочувствие человека и, в конечном счете, его состояние здоровья в значительной мере зависят от правильной организации умственного труда и от параметров окружающей среды, в которой осуществляется умственная деятельность человека.
18. Классификация условий труда по степени тяжести и напряженности.
1-й – оптимальны класс – сохраняется здоровье и создаются условия для высокой работоспособности.
2-й – допустимый класс – изменения функционального состояния организма проходят за время перерывов на отдых и не оказывают неблагоприятного воздействия на состояние здоровья;
3-й – вредный класс – возможно появление профессиональных заболеваний:
3.1 . – компенсируется сокращением рабочего времени и дополнит перерывами в работе. 3.2 . – вызывают стойкие функциональные расстройства и рост заболеваемости,
3.3 . – развиваются легкие формы профессиональных заболеваний
19. Классификация условий труда по факторам производственной среды.
По факторам производственной среды условия труда подразделяются на четыре класса:
·1-й класс –оптимальные условия труда – условия, при которых сохраняется не только здоровье работающих, но и создаются условия для высокой работоспособности. Оптимальные нормативы устанавливаются только для климатических параметров (температуры, влажности, подвижности воздуха);
·2-й класс– допустимые условия труда – характеризуются такими уровнями факторов среды, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест, при этом возможные изменения функционального состояния организма проходят за время перерывов на отдых или к началу следующей смены и не оказывают неблагоприятного воздействия на состояние здоровья работающих и их потомство;
·3-й класс –вредные условия труда – характеризуются наличием факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих воздействие на организм работающего и (или) его потомство.
Вредные условия труда по степени превышения нормативов подразделяются на 4 степени вредности:
1-я степень – характеризуется такими отклонениями от допустимых норм, при которых возникают обратимые функциональные изменения и возникает риск развития заболевания;
2-я степень – характеризуется уровнями вредных факторов, которые могут вызвать стойкие функциональные нарушения, рост заболеваемости с временной потерей трудоспособности, появление начальных признаков профессиональных заболеваний;
3-я степень – характеризуется такими уровнями вредных факторов, при которых, как правило, развиваются профессиональные заболевания в легких формах в период трудовой деятельности;
4-я степень – условия производственной среды, при которых могут возникнуть выраженные формы профессиональных заболеваний, отмечаются высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.
К вредным условиям труда можно отнести условия, в которых трудятся металлурги, шахтеры, работающие в условиях повышенной загрязненности воздуха, шума, вибрации, неудовлетворительных параметров микроклимата, тепловых излучений; регулировщики движения на магистралях с интенсивным движением, находящиеся в течение всей смены в условиях высокой загазованности и повышенного шума.
· 4-й класс – опасные (экстремальные) условия труда – характеризуются такими уровнями вредных производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены и даже ее части создает угрозу жизни, высокий риск тяжелых форм острых профессиональных заболеваний.
К опасным (экстремальным) условиям труда можно отнести труд пожарных, горноспасателей, ликвидаторов аварии на Чернобыльской АЭС.
Работа в опасных (экстремальных) условиях труда (4-й класс) не допускается за исключением ликвидации аварий, проведения экстренных работ для предупреждения аварийных ситуаций . Работа должна проводиться с применением средств индивидуальной защиты и при строгом соблюдении режимов, регламентированных для таких работ.
20. Утомление. Основные пути снижения утомления.
Утомление - состояние, сопровождающееся чувством усталости, снижением работоспособности, ухудшением количественных и качественных показателей работы.
Утомление по своей биологической сущности - нормальный физиологический процесс, который выполняет определённую защитную функцию в организме, предохраняя его от перенапряжения и возможного в связи с этим повреждения. Если человек возобновляет работу на фоне медленно развивающегося утомления, то это приводит к переутомлению, то есть к хроническому утомлению, которое не ликвидируется за обычный период отдыха.
Важным показателем состояния организма является работоспособность, которая зависит от возраста, состояния здоровья, моральных и материальных стимулов. В течение рабочего дня она меняется, имея три периода: 1 - период врабатывания, или вхождения в работу, (0,5 - 1,5 часа), имеет низкие показатели работоспособности. 2 - период устойчивого сохранение работоспособности (2 - 2,5 часа). 3 - период снижения работоспособности в результате утомления.
Утомление рассматривается:
· как следствие истощения энергетических ресурсов мышцы;
· как результат недостаточного снабжения О2 и нарушения окислительных процессов (теория задушения).
·как следствие засорения тканей продуктами обмена (теория отравления);
·как накопление в мышцах молочной кислоты.
В настоящее время считается, что утомление - целостный процесс, протекающий под контролем ЦНС, с учётом вышеизложенных теорий. Но общепризнанной единой теории утомления, объясняющей это явление во всём его многообразии, не существует.
Умственное и физическое утомление влияют друг на друга. Так после тяжелого физического труда умственная работа малопродуктивна, и наоборот. При переутомлении наблюдаются головная боль, вялость, рассеянность, снижение памяти, внимания, нарушение сна.
Для снижения утомления в процессе труда и повышения работоспособности используют следующие эффективные методы: рациональная организация рабочего места и времени; рациональный режим труда и отдыха; производственная гимнастика; комнаты психофизиологической разгрузки.
Для поддержания высокого уровня работоспособности при умственном труде необходимо соблюдать ряд условий. Постепенное вхождение в работу после сна или летнего отдыха обеспечивает последовательное включение физиологических механизмов, определяющих высокий уровень работоспособности. Необходимо соблюдать определенный ритм работы, что способствует выработке навыков и замедляет развитие утомления. Соблюдение привычной последовательности и систематичности в работе обеспечивает более длительное сохранение рабочего динамического стереотипа. Правильное чередование умственного труда и отдыха, чередование умственного труда с физическим предупреждает развитие утомления, повышает работоспособность. Высокая работоспособность сохраняется и при систематических упражнениях в умственном труде. Хорошим отдыхом не только для глаз, но и для головного мозга, является закрытие глаз на несколько минут, глубокое ритмичное дыхание, умеренная мышечная нагрузка в паузах, длительный, спокойный сон.
Основные пути снижения утомления
1. Оптимальная поза человека в процессе труда.
2. Соответствие оборудования эргономическим требованиям.
3. Оптимальная высота рабочей поверхности, в которой совершаются трудовые движения.
4. Упражнения и тренировка в процессе обучения, труда и творчества.
5. Организация рационального режима труда и отдыха
6. Использование производственной гимнастики.
7. Использование функциональной музыки и комнат психологической разгрузки.
8. Внедрение производственной эстетики: рациональная окраска и освещение помещений, музыка, оформление интерьера, хороший дизайн орудий труда.
21. Стресс. Закон Йеркса-Додсона.
Стресс(с англ. - давление) - состояние психического напряжения, возникающее у человека при деятельности в трудных условиях. Для стрессового состояния человека характерны дефекты процесса мышления. Этапы: прекращение действий (заторможенность); совершение лишних действий (суета); совершение инстинктивных защитных действий (часто не соответствующих требуемым мерам защиты); выполнение действий без изменений (вместо прекращения или изменения); выполнение оптимального (или близкого к нему) варианта действий, адекватного характеру грозящей опасности. При стрессе затрудняются восприятие (оценка обстановки) и мышление (принятие решения) тем больше, чем сложнее ситуация.
Возникновению стрессов способствуют следующие экстремальные ситуации:
интенсивная работа с ограничением во времени; недостаток и однородность поступающей информации, низкая двигательная активность.
Факторы, приводящие к нарушению способности рационально действовать и правильно оценивать возникшее положение, порождающие высокое эмоциональное напряжение и лихорадочную работу воображения, вызывающие страх, можно разделить на три группы:
физиологические
(усталость, голод, опьянение и т. п.);
психологические
(неуверенность в своих силах, чувство одиночества, внезапный страх и т. п.);
социально-психологические
(отсутствие взаимопонимания в группе людей, недостаток или избыток информации, а также ее искажение и т. п.).
Для снижения негативного влияния на человека экстремальных ситуаций проводят различные мероприятия. При соответствующей психологической подготовке, выполнении физических упражнений с постепенно возрастающим уровнем риска, не выходящим заграницы приемлемого, проведении инструктажей и т. д. можно сформировать определенные морально-волевые качества, способствующие избежанию неблагоприятных последствий таких ситуаций.
Стресс является необходимой и полезной реакцией организма на резкое увеличение его внешней нагрузки. Он характеризуется рядом физиологических сдвигов в организме, способствующих повышению его возможностей. Поэтому сам по себе стресс является не только целесообразной защитной реакцией человеческого организма, но и «механизмом», содействующим успеху трудовой деятельности в условиях помех, трудностей и опасностей.
Американские исследователи Р. Иеркс и Дж. Додсон экспериментально показали, что по мере возрастания эмоционального напряжения работоспособность и возможности человека повышаются по сравнению со спокойным состоянием (так называемый «мобилизующий эффект стресса»), доходят до максимума, а затем начинают падать.
Зависимость между уровнем активации нервной системы и продуктивностью представлена инвертированной V-образной кривой. Закон Иеркса-Додсона связывает активацию нервной системы (А) с продуктивностью действий (W):
I – приращение активации ведет к приросту продуктивности DW 1 ; II – приращение активации ведет к снижению продуктивности DW 2 .
22. Особые психические состояния. Приемы контроля за психическим состоянием.
Изучением особенности труда человека при взаимодействии его с техническими средствами в процессе производства и управления, а также требований, предъявляемых к конструкциям машин и приборов с учётом психических свойств человека, занимается инженерная психология.
Часто встречающимися (производственными) психическими состояниями людей являются:
1 - Психическое напряжение (стресс).
2 - Утомление.
3 - Особые психические состояния работника.
Контроль за психическим состояниям может выявить особые состояния, которые не всегда являются постоянным свойством личности, возникают спонтанно и существенно изменяют работоспособность человека. Встречаются три вида особых психических состояний: параксизмальные состояния (приступы), психогенное состояние, действие стимуляторов
.Параксизмальное состояние связано с заболеванием мозга и проявляется отключением сознания на 1 - 2 мин в виде обморока, эпилепсии, лунатизма.
Психогенное состояние наступает после конфликта, гибели близких людей, обиды и так далее. Проявляется в виде снижения настроения, апатии, замедления мышления и может длиться от нескольких часов до двух месяцев. Под влиянием обид, неудач, оскорблений может развиваться аффективное состояние (взрыв эмоций, агрессивные и разрушительные действия).
Действие стимуляторов.Приём лёгких стимуляторов (чай, кофе) помогает в борьбе с сонливостью и может способствовать повышению работоспособности на короткий период.
Активные стимуляторы уменьшают скорость реакции, ухудшают самочувствие.
Транквилизаторы оказывают успокоение и предупреждают развитие неврозов, однако могут снизить психическую активность, вызвать апатию и сонливость.
Алкоголь как транквилизатор приносит при избыточном употреблении колоссальный ущерб здоровью человека, разрушая прежде всего нервную систему и психику человека. 40 - 60% случаев автомобильного травматизма и 64% смертельных случаев на производстве, связаны с употреблением алкоголя. Посталкогольная астения (похмелье) ведёт к заторможенности человека и снижению чувства осторожности.
При организации деятельности человека необходимо ориентироваться не на максимальную мобилизацию его сил, а на реальные психофизиологические возможности человека, которые не должны превышать 40 - 60% от максимальной нагрузки.
Превышение этих нагрузок приводит к состоянию утомления
Приемы контроля за психическим состоянием.Учитывая, что в системе "человек - машина" самым слабым звеном является человек, то контроль за психическим состоянием его на специальностях с высокой ответственностью должен быть ежедневным. Контроль через приёмы:
1. Предварительный осмотр.
2. Профессиональный отбор.
3. Контроль за психическим состоянием в процессе труда. Существуют тесты, позволяющие определить состояние человека в процессе работы.
4. Исследования по психологии и поведенческих особенностей человека.
23. Инструментальные методики Г. Хана для выделения людей, предрасположенных к опасности.
Личностные качества развиваются и формируются в деятельности под непосредственным влиянием социального окружения. Способность человека противостоять опасности, особенно в относительных профессиях, это в значительной степени результат индивидуального развития. В центре внимания исследователей психологических факторов производственного травматизма оказалась личность во всем многообразии ее свойств. Исследования американского доктора Г.Хана, посвятившего многие годы изучению причин травматизма, показывают: «Примерно 25% всех людей потенциально предрасположены к несчастным случаям: в силу особенностей своего характера и темперамента они являются виновниками различных происшествий и обычно их же жертвами».
Первый тест Г. Хана был направлен на оценку эмоциональной уравновешенности испытуемых и основывался на измерениях сенсомоторной реакции в постепенно усложняющихся условиях. Испытуемым предлагалось нажимать кнопку при появлении светового сигнала; если же одновременно со световым подавался звуковой сигнал, кнопку нажимать не следовало. По ходу испытания темп подачи сигналов постепенно возрастал, и, наконец, возникала ситуация, при которой вначале было трудно, а потом просто невозможно справиться с поставленной задачей. Неуравновешенные индивиды, как показали опыты, особенно эмоционально реагировали на сложность задач и впадали в панику.
Второй тест, используемый Г. Ханом, оценивал способности испытуемых к взаимодействию с большим числом факторов и выделению главного из них. Среди разбросанных на плакате в случайном порядке цифр требовалось находить нужные и указывать их в заданной последовательности. Таким образом, представлялась возможность выделить людей, которые испытывают затруднения в распределении и концентрации внимания на важном объекте.
Третий тест был направлен на оценку выдержки и терпения испытуемых, которые должны были в течение часа складывать соответствующие цифры. В таких опытах у людей с достаточной выдержкой обычно обнаруживается постепенное снижение точности и скорости выполнения действий. Испытуемые же с недостаточным терпением до известного момента действуют успешно, но потом у них резко наступают и растут эмоциональные сдвиги, в результате которых они быстро утрачивают способность продолжать испытание.
Четвертый тест предназначался для оценки склонности к риску. Испытание проводилось у специально вырытого для этого рва, на дне которого были разбросаны осколки разбитых бутылок. Испытуемому вначале предоставляли возможность заглянуть в ров и убедится в том, что падение туда - дело малоприятное. Затем его отводили примерно на расстояние 5 метров от рва, завязывали глаза и предлагали подойти к краю рва. Если испытуемый с первого шага проявлял осторожность или же, напротив, смело шагал до самого края рва и его приходилось в последний момент удерживать от падения, то в обоих случаях, по мнению Г. Хана, он был предрасположен к несчастным случаям. Защищенными считались те, кто сделав смело 2-3 шага вперед (сколько они считали безопасным), далее останавливались и их невозможно было заставить сдвинуться с места.
24. Основные сведения о биосфере.
Область обитания живых организмов называется биосферой (сферой жизни). Неживым компонентом природы является ландшафт, гидросфера и литосфера. Согласно определению Вернадского биосфера – это наружная оболочка земли, область распространения жизни. Биосфера включает в себя все живые организмы и элементы неживой природы, образующие среду обитания живых. Толщина биосферы составляет 40-50 км. Между живой и неживой средой существует взаимосвязь, проявляющаяся в биогенной миграции атомов, т.е. в круговороте веществ и перераспределении энергии при участии всех населяющих землю организмов. Живые организмы изменяют состав атмосферы, гидросферы и литосфер, способствуют перераспределению хим. элементов, накоплению органического материала, образованию почвенного слоя и месторождений полезных ископаемых.
Преобразуемую человеком биосферу называют ноосферой (т.е. сферой разума).
