АкушерствоАнатомияАнестезиологияВакцинопрофилактикаВалеологияВетеринарияГигиенаЗаболеванияИммунологияКардиологияНеврологияНефрологияОнкологияОториноларингологияОфтальмологияПаразитологияПедиатрияПервая помощьПсихиатрияПульмонологияРеанимацияРевматологияСтоматологияТерапияТоксикологияТравматологияУрологияФармакологияФармацевтикаФизиотерапияФтизиатрияХирургияЭндокринологияЭпидемиология

Физиология трудовой деятельности (методичка)

В формировании целенаправленного поведения человека и животных ведущую роль играет потребность. Именно потребность, а не сами по себе сигналы внешней среды, определяют, на какой из внешних стимулов ответит организм и ответит ли он на этот стимул вообще. Благодаря потребности, по мнению П. В. Симонова, рефлекторная деятельность мозга перестает быть пассивным отражением действительности, а становится отражением активным, предвзятым, заинтересованным, субъективным.

Социально детерминированное поведение человека обусловлено потребностями, вытекающими из условий его общественного существования - коллективного характера труда, общественных форм обитания, доминирования интеллектуальных форм общения. В функциональных системах социально детерминированных видов поведения результат деятельности находится за пределами организма, в среде обитания, часто не связан с удовлетворением биологических потребностей, хотя и может косвенно их обеспечивать. Результат социального поведения служит удовлетворению потребностей не столько одного индивида, сколько сообщества. Таковы, например, результаты трудовой деятельности промышленных рабочих, врачебной деятельности, творческой активности композиторов, писателей, художников, деятельности, направленной на защиту отечества. К социально детерминированным видам поведения относятся различные формы трудовой деятельности человека.

1. Общая характеристика трудовой деятельности

Труд представляет собой социально детерминированную целенаправленную деятельность человека, обеспечивающую создание материальных и духовных благ. Трудовая деятельность человека строится по системному принципу.

Функциональная система трудовой деятельности человека представляет собой интеграцию центральных и периферических структур и механизмов, определяющих эффективное достижение полезного результата труда.

Системообразующим фактором является результат труда, обеспечивающий биологические и социальные потребности организма.

Доминирующая мотивация (биологическая или социальная потребность) является основой организации функциональной системы трудовой деятельности. Ее центральная организация включает в себя стадии афферентного синтеза, принятия решения, акцептора результата действия и программы действия.

На стадии афферентного синтеза доминирующая мотивация мобилизует следы прошлого опыта по достижению полезного приспособительного результата. Это могут быть определенные приемы работы, правила ее организации, необходимые инструкции и установки. Обстановочная афферентация сигнализирует о наличии необходимых условий для данного вида трудовой деятельности.

В роли пусковой афферентации нередко выступают показатели времени суток, словесное указание мастера или звуковые сигналы подобные заводскому гудку.

В стадии принятия решения избирается конкретный путь для выполнения определенного вида работы.

В акцепторе результатов действия создается нервная модель будущего результата, ради достижения которого организуется конкретная функциональная система,

Формирование программы действия обеспечивает включение эффекторов в нужное время, на необходимый срок и в определенной последовательности для получения необходимого результата.

После реализации самого действия и получения результата важнейшим моментом является сличение параметров полученного результата с его моделью. Их соответствие приносит глубокое удовлетворение, создает положительные эмоции и служит фактором, закрепляющим пути достижения результата в аппаратах памяти. Несоответствие параметров результата и его модели, сформированной в акцепторе результатов, создает состояние неудовлетворения (отрицательной эмоции), которое заставляет человека активизировать трудовую деятельность или искать новые пути для достижения положительного результата.

Сложные, многоэтапные формы трудовой деятельности организуются в виде определенной последовательности функциональных систем - "квантов" - с их этапными и конечными производственными результатами (К. В. Судаков). Каждый "квант" трудовой деятельности строится по системному принципу и включает формирование соответствующей потребности, возникновение на ее основе доминирующей мотивации, целенаправленную деятельность по удовлетворению данной потребности, этапные и конечные результаты трудовой деятельности и их постоянную оценку за счет обратной афферентации. Функциональные системы трудовой деятельности, также, как и отдельных ее "квантов" формируются на основе предварительного обучения, инструкции или самоинструкции, могут иметь в качестве источника социальнозначимые и (или) духовные потребности человека и строятся целиком его психической деятельностью.

По характеру организации системное квантование трудовой деятельности можно разделить на последовательное, иерархическое и смешанное.

Последовательное квантование предусматривает последовательную смену во времени отдельных "квантов", трудовых операций, когда удовлетворение одной потребности приводит к формированию следующей. В процессе трудовой деятельности подобный тип квантования наблюдается при осуществлении конвейерных операций, обучении игре на музыкальных инструментах, работе на компьютере.

Иерархическое квантование производственного процесса предусматривает удовлетворение нескольких "промежуточных" потребностей для достижения основной цели - удовлетворения ведущей потребности. Примером может служить поведение студентов в период обучения. Для удовлетворения ведущей потребности - получения определенной специальности - студенты должны удовлетворить ряд "промежуточных" потребностей - успешно освоить предметы и сдать экзамены по нескольким дисциплинам.

Смешанный тип квантования включает в себя трудовые процессы, при которых на определенных этапах последовательное квантование строится по иерархическому типу и наоборот. Так художник, работая над полотном, сначала грунтует холст, потом делает карандашный рисунок узловых компонентов картины (последовательное квантование), затем красками воспроизводит главные участки сюжета, после чего - второстепенные (иерархическое квантование). Нередко художник пишет несколько этюдов в поисках наибольшей выразительности центральных образов и лишь после этого переносит наиболее удачное решение на основное полотно (иерархическое квантование).

В зависимости от доли физического и умственного компонентов в реализации стадий самого действия различают следующие формы труда: 1) труд, требующий значительной мышечной активности; 2) механизированные виды труда, требующие средних или легких мышечных усилий; 3) полуавтоматизированные и автоматизированные виды труда; 4) групповой (конвейерный) труд; 5) труд, связанный с использованием дистанционного управления; 6) умственный (интеллектуальный) труд.

Для характеристики любого вида трудовой деятельности используют ряд показателей: эффективность, продуктивность, успешность деятельности и цена адаптации.

Эффективность труда подразделяется на эффективность обучения и эффективность выполнения.Эффективность обучения оценивают продолжительностью необходимой тренировки для успешного выполнения задания. Измеряют эффективность обучения числом проб, которые необходимы для достижения заданного критерия усвоения. Обычно критерий усвоения равен 75% положительных проб (правильных ответов), однако для ряда задач необходимый уровень критерия усвоения приравнивается к 100%. Такой высокий показатель эффективности обучения требуется в профессиональной деятельности, например, диспетчеров воздушного движения, когда даже одна ошибка приводит к непоправимым последствиям. Эффективность выполнения включает в себя число правильных ответов и измеряется точностью и скоростью выполнения задачи. Однако одинаковой эффективности можно достичь за счет разных энергетических затрат организма.

Продуктивность труда зависит от эффективности деятельности и от энергетических затрат организма, необходимых для достижения данной эффективности. Так, например, при утомлении по мере роста затрат организма и при постоянном уровне эффективности продуктивность деятельности снижается. Следовательно, чем выше эффективность и ниже энергетические затраты организма, тем продуктивность выше. Кроме того, одна и та же эффективность деятельности у разных людей достигается с различными изменениями уровня функционального состояния организма. Так, один человек выполнив задание быстро восстанавливается, а у другого человека после выполнения той же работы с той же эффективностью восстановление показателей функционирования организма к норме происходит медленнее. Поэтому для описания затрат организма при выполнении работы было введено понятие "цена адаптации" или"физиологическая цена" - затраты организма, которые были необходимы для выполнения определенной деятельности. В описанном выше примере цена адаптации была выше у второго человека. Следовательно, чем ниже цена адаптации, тем меньше неблагоприятных последствий для организма вызвало выполнение данной деятельности и тем быстрее человек сможет начать выполнение новой работы.

Введение понятий продуктивности деятельности и цены адаптации привело к выделению еще одного понятия, описывающего деятельность -успешность деятельности. Она зависит от всех выше приведенных показателей, является интегративным показателем, наиболее полно характеризующим все аспекты выполняемой работы. Чем выше эффективность и продуктивность деятельности и чем ниже цена адаптации, тем выше успешность деятельности. Например, успешность деятельности студента может быть оценена по критерию успеваемости.

Наиболее общими характеристиками труда является тяжесть и напряженность.Тяжесть труда характеризует физическую составляющую труда и определяется энергетическими затратами организма, мощностью внешней работы, массой и расстоянием перемещаемого груза, характером рабочих движений, а также выраженностью изменений вегетативных функций (частоты сердечных сокращений, дыхания, величины артериального давления ид. р.).

Принята классификация труда по тяжести, предусматривающая 4 группы:

I - легкий труп, когда энергозатраты составляют до 2,5 ккал/мин;

II - средний, когда энергозатраты составляют от 2,5-4,1 ккал/мин;

III - тяжелый, когда энергозатраты составляют от 4,1-6,0 ккал/мин;

IV - очень тяжелый, когда энергозатраты составляют больше 6,0

ккал/мин.

Напряженность труда отражает нагрузку на ЦНС, психические функции, характеризуется объемом воспринимаемой информации, плотностью поступающих сигналов, состоянием анализаторных систем, уровнем эмоционального напряжения и определяется степенью напряжения внимания. По этому показателю труд делят также на 4 группы:

I - ненапряженный, требующий концентрации внимания до 25% времени работы;

II - малонапряженный, требующий концентрации внимания до 50% времени работы;

III - напряженный, требующий концентрации внимания до 75% времени работы;

IV - очень напряженный, требующий концентрации внимания больше 75% времени работы.

Любую разновидность труда можно оценить критериями тяжести и напряженности. Например, труд студентов по тяжести относится к I группе, а по напряженности - к III-IV.

2. Краткая характеристика различных форм труда

Труд, требующий значительной мышечной активности (землекопы, лесорубы, косари, кузнецы, хоккеисты). Характеризуется:

а) повышенными энергетическими затратами;

б) стереотипностью, повторяемостью движений, что ведет к гипертрофии в основном проксимальных мышечных групп конечностей и вспомогательной мускулатуры;

в) социальной неэффективностью, выражающейся в том, что для достижения оправдывающей себя производительности требуется высокое, неоптимальное напряжение физических сил.

Механизированные виды труда, требующие средних или легких мышечных усилий (токари, фрезеровщики и др.). Характеризуются:

а) средними энергетическими затратами, меньшими мышечными усилиями;

б) определенной направленностью мышечных усилий;

в) усложнением программы действий.

Механизация переводит мышечную активность с проксимальных звеньев конечностей на дистальные. Последние имеют и большее количество степеней свободы по сравнению с проксимальными, что обеспечивает большее разнообразие в двигательных актах и тонкую градацию мышечных движений для управления механизмами (станками) позволяет увеличить скорость и точность производственных движений.

Полуавтоматизированнные и автоматизированные виды труда.

При полуавтоматизированном труде человек выключается из процесса собственно обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Человек лишь обслуживает станок: подает заготовку, пускает механизм, снимает готовую деталь. Для этой формы труда характерна монотонность (например, при штамповке одних и тех же деталей). Работа не требует специальной квалификации, осуществляется за счет двигательного аппарата, его точности и скорости. Человек становится придатком машины. Автоматизация резко меняет роль человека: он уже не просто дополняет механизм, но управляет этим механизмом, обеспечивает его бесперебойную работу (например, наладчик). Человек имеет возможность обслуживать несколько механизмов. Труд его по содержанию более многообразен. Основная черта этой формы труда - постоянная готовность к действию ("оперативный накал" по Ухтомскому) - трудовая доминанта, создающая большое нервное напряжение.

Групповые (конвейерные) формы труда характеризуются синхронизацией труда участников, последняя - обязательный момент конвейерной формы деятельности. Она связана с тактом (интервалом времени) работы конвейера и требует упрощения рабочих операций. Для человека характерна естественная вариабельность реакций. Поэтому четкий ритм конвейера в сочетании с упрощенными рабочими операциями представляет собой неблагоприятный фактор. Основой высокой производительности на конвейере является дифференциация труда и автоматизация двигательных навыков у человека. Последнее создает условия для развития гинокинезии.

Труд, связанный с дистанционным управлением реализуется на различных пультах. Среди многообразия последних различают:

а) пульты управления, требующие частых активных действий человека, при которых внимание часто переключается, а нервное напряжение разряжается в движениях, речи;

б) пульты, требующие редких вмешательств, работая на которых оператор постоянно находится в состоянии готовности без переключения внимания и активизации двигательной сферы что вызывает быстрое развитие утомления.

3. Умственный труд

К умственному труду относят работы, связанные с приемом и переработкой информации и требующие повышенной активности сенсорных систем, концентрации внимания, активации памяти, мыслительного процесса, эмоциональной сферы. Для большинства современных профессий характерны ускоренный темп, резкое увеличение объема и разнородности информации, дефицит времени для принятия решений, возрастание социальной значимости этих решений и личной ответственности работника.

3.1. Разновидности умственного труда.

Операторский труд связан с управлением машинами, оборудованием, технологическими процессами. Характеризуется высоким нервно-эмоциональным напряжением.

Управленческий труд осуществляют руководители учреждений, учителя, преподаватели. В данном виде труда доминируют факторы, связанные с необходимостью восприятия большого, иногда чрезмерного объема информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышением социальной значимости и личной ответственности за принимаемые решения. Для работы руководителей характерны необходимость принятия нестандартных решений, нерегулярность нагрузки, периодическое возникновение конфликтных ситуаций.

Творческий труд (научные работники, писатели, художники) требует многолетней подготовки, высокой квалификации, особых условий для реализации. Труд этой категории работников характеризуется созданием новых алгоритмов деятельности, нерегламентированным ее графиком, требует значительного объема памяти, напряжения внимания, мыслительной деятельности.

Труд медицинских работников связан с постоянным контактом с людьми, повышенной ответственностью, часто возникающим дефицитом информации для принятия решения, что обусловливает высокое нервно-эмоциональной напряжение (хирурги, анестезиологи, врачи скорой помощи).

Труд учащихся и студентов.

Научно-технический прогресс, наряду с положительными эффектами, обрушил на современного человека, в том числе на учащихся, огромный спектр отрицательных воздействий (Ю. П. Лисицин, 1987). Непрерывный рост научной и социально-политической информации, ограниченное время на ее переработку, несовершенные режим и методы обучения, ориентированные на заучивание огромного материала, перегружают мозг учащихся, порождают дисгармонию в развитии личности. В особенно сложном положении оказываются студенты начальных курсов, попадая после выпускных экзаменов в школе и вступительных в вузе в новые специфические социальные отношения и условия деятельности. У студентов вечерней формы обучения негативные последствия интенсификации учебного процесса выражены еще в большей степени. Для успешного обучения эти студенты вынуждены за счет дополнительного волевого напряжения мобилизовать резервы организма, т. к. на занятия они приходят уже в значительной мере сниженном функциональном состоянии. Студенты сталкиваются с непривычными методами и формами обучения, новыми эмоциональными переживаниями, у них меняется режим труда и отдыха, сна.

Характерные черты умственного труда студентов:

- одновременное наблюдение за несколькими изменяющимися во времени процессами или изучение многих предметов за короткий срок,

- частое и быстрое переключение с одного объекта или предмета на другой, постоянная переадаптация,

- восприятие и переработка разнообразной и многочисленной информации, которая часто имеет эмоциональный характер,

- острый дефицит времени для переработки этой информации и для принятия ответственных решений,

- чувство повышенной ответственности за принимаемые решения и частое возникновение состояния нервно-психического напряжения,

- необходимость сохранения интенсивности и напряженности внимания, памяти, мышления, эмоций,

- выполнение значительной части работы в вечернее и ночное время,

- малое участие аппаратов двигательного анализатора (работа выполняется большей частью сидя, не требует больших физических усилий),

- тесное переплетение мыслительной деятельности и эмоционального напряжения при решении производственно-учебных задач,

- совмещение нескольких видов деятельности (учебной, трудовой и др.).

Рабочая нагрузка добросовестного студента в обычные дни достигает 12 часов в сутки, а в период экзаменационной сессии - 15-16 часов. Не удивительно, что труд студентов ряд исследователей по тяжести относят к 1 категории (легкий), а по напряженности к 4 (очень напряженный труд).

Труд учащихся и студентов требует напряжения памяти, устойчивости и концентрации внимания. Обучение часто сопровождается возникновением стрессовых ситуаций (экзамены, зачеты).

Помимо этого в процессе обучения создается большая нагрузка на афферентные системы, поставляющие большой объем различной информации, подлежащей переработке и усвоению. Студенты оказываются перед необходимостью принимать конкретные, часто нестандартные решения, корректировать учебную деятельность в процессе ее выполнения. Обучение сопровождается постоянной сменой обстановочной афферентации, что приводит и к смене функциональных систем, из которых складывается учебная деятельность студентов.

В зависимости от того, на какие системы или процессы падает нагрузка, различают: зрительно напряженные работы, работы с напряжением внимания, эмоционально и психо-интеллектуально напряженные работы, интеллектуально-творческие работы.

Умственный труд имеет ряд особенностей, отличающих его от физического труда. Во-первых, для умственного труда характерна большая нагрузка на афферентные системы, поставляющие большой объем различной информации. Во-вторых, для умственного труда необходима переработка этой информации. В-третьих, часто возникает необходимость принимать конкретные (нестандартные) решения. В-четвертых, часто возникает необходимость корректировки деятельности в процессе ее выполнения. В-пятых, для умственного труда характерна постоянная смена обстановочной афферентации. При этом меняются и функциональные системы, из которых складывается трудовая деятельность.

Принятие решения - наиболее ответственная стадия трудового процесса. Здесь проявляются интеллектуальные возможности человека. Например, врач принимает решение, оформляемое в виде диагноза. По ходу лечения осуществляется наблюдение за состоянием больного, уточняется диагноз, осуществляется коррекция лечения, его способов и средств.

3.2. Физиологические сдвиги при умственной работе.

Умственный труд, как и физический, но в меньшей степени, вызывает изменение частоты сердечных сокращений и дыхания, минутного объема сердца, интенсификацию обмена, увеличение выработки АТФ.

Рост активности психических процессов сопряжен с активацией специфических и неспецифических образований мозга. Любой вид умственного труда сопровождается генерализованным увеличением активности мозга. Вместе с тем, наблюдаются и локальные изменения активности в структурах, участвующих в осуществлении конкретных видов деятельности - перцептивной, двигательной, вербальной, мнестической, когнитивной.

Лобным долям мозга принадлежит существенная роль в осуществлении психической деятельности. Обширные их связи с неспецифическими структурами разных уровней мозга обеспечивают неспецифические формы активации, необходимые для протекания умственного труда. В лобных долях интегрируется разнообразная информация, поступающая из окружающей и внутренней сред организма, от нижележащих структур мозга и центров старой коры, информация об эмоциональном состоянии человека.

Наиболее энергоемки лимбико-ретикулярная и таламо-кортикальная эмоциогенные области. Под влиянием эмоций люди настраиваются на работу. В этом заключается сигнальная роль эмоций. Но у последних есть и переключающая функция, которая может способствовать мобилизации или демобилизации человека на продолжение работы. Труд врача требует устойчивой эмоциональной сферы. Факторы риска врача: тревога за здоровье и жизнь больного, дефицит времени, поведение больного.

Увеличение интенсивности обменных процессов, показателей гемодинамики и потребления кислорода происходит в тех структурах, которые вовлекаются в осуществление психических функций. Как правило, общая величина мозгового кровообращения при различных видах умственной деятельности изменяется незначительно. Перераспределение кровотока осуществляется автономными механизмами мозговых сосудов таким образом, что наиболее активные области мозга получают больший объем крови в единицу времени. Это сопровождается, естественно, увеличением доставки кислорода и энергетического субстрата мозга - глюкозы. Например, при мышечной работе средней интенсивности возрастает регионарный кровоток через моторную область коры (на 50%), при зрительно-напряженных работах - в зрительной области коры (до 100% и более).

Умственный труд, сопряженный с нервно-эмоциональным напряжением, увеличивает активность гипоталамо-гипофизарно-адреналовой системы, обеспечивающей мобилизацию вегетативных компонентов эмоций. Активируется углеводный, жировой обмены, повышается возбудимость ЦНС, увеличивается сократительная функции мышц, увеличивается частота сердечных сокращений, растет артериальное давление. Увеличивается частота дыхания, уменьшается дыхательный объем, нарушается структура дыхательного цикла.

При напряженной умственной деятельности происходит значительное увеличение расхода энергии, что связано с непроизвольным сокращением скелетной мускулатуры, не имеющей непосредственного отношения к выполняемой работе. При этом нередко возникают двигательные реакции (жестикуляция, хождение по комнате, перекладывание предметов на письменном столе), а при их произвольном подавлении усиливается позно-тоническое (изометрическое) напряжение мускулатуры.

4. Физический труд

Влияние физической нагрузки на различные органы и на организм в целом подвергалось исследованиям на разных этапах развития физиологии. Еще в эпоху Возрождения Леонардо да Винчи заметил, что "движение есть причина всякой жизни". В прошлом веке И.М.Сеченов писал, что "все внешние проявления мозговой деятельности могут быть сведены на мышечное движение". - Ученик Сеченова А.Ф.Самойлов считал, что самое раннее звено рефлекторной дуги - мышца - вызвала "появление и усовершенствование органов чувств и центральной нервной системы".

П.К.Анохин отмечал, что ведущая роль движения в эволюции животного мира начала проявляться уже "с того момента, когда первичные организмы приобрели способность к активному передвижению".

Физический труд, как и любой другой, представляет собой последовательную смену отдельных операций ("квантов"), каждая из которых строится по системному принципу и организуется для достижения "своего" результата. При этом в организме, также как и при любой другой деятельности, складываются и взаимодействуют Другие функциональные системы, создающие вегетативное, энергетическое и пластическое обеспечение трудовых операций. Их системообразующими факторами являются различные константы крови (температура, рН, рО₂/рСО₂, АД, концентрация глюкозы, электролитов и др.), которые при физической работе изменяются более быстро.

4.1. Энергетическое обеспечение мышечной деятельности.

Работающая скелетная мышца потребляет в сотни раз больше энергии, чем в покое. Переход от состояния покоя к максимальной работе происходит за доли секунды. Поэтому для скелетных мышц необходимы механизмы быстрого изменения скорости синтеза АТФ, а так же быстрого переключения с одного режима сокращений на другой. Непосредственным источником энергии для мышечного сокращения служит реакция расщепления АТФ, часть ее энергии преобразуется в механическую работу (рис.1). При физиологических условиях энергия гидролиза 1 моля АТФ составляет около 40 кДж. Содержание АТФ в мышце относительно постоянно и составляет 3-5 мкмоль на 1 г сырого веса мышцы (около 0, 25%).

Рис. 1. Функциональная система энергетического обеспечения физического напряжения

Запасов АТФ в мышце обычно хватает на 3-4 одиночных сокращения максимальной силы. В то же время, как показывают исследования с микробиопсией мышц, в процессе мышечной работы не происходит значительного снижения концентрации АТФ. При мышечных сокращениях АТФ восстанавливается с той же скоростью, с которой она расщепляется.

Ресинтез АТФ при мышечной деятельности может осуществляться как в ходе реакций, идущих без кислорода (анаэробный путь), так и за счет окислительных превращений в клетках, связанных с потреблением кислорода (аэробный путь).

В обычных условиях ресинтез АТФ происходит в основном путем аэробных превращений. При напряженной мышечной деятельности, когда доставка кислорода к мышцам затруднена, усиливаются и анаэробные процессы ресинтеза АТФ. В скелетных мышцах человека выявлено 3 вида анаэробных процессов, в ходе которых возможен ресинтез АТФ:

1) креатинфосфокиназная реакция (фосфагенный или алакгатный анаэробный процесс), при которой ресинтез АТФ происходит за счет перефосфорилирования между креатин-фосфатом и АДФ.

2) миокиназная (аденилаткиназная) реакция, при которой ресинтез АТФ происходит за счет дефосфорилирования определенной части АДФ с образованием аденозинмоно-фосфата.

3) гликолиз (лактацидный анаэробный процесс), при котором ресинтез АТФ происходит по ходу ферментативного анаэробного расщепления углеводов, с образованием молочной кислоты.

Анаэробные и аэробные процессы преобразования энергии заметно отличаются по мощности (скорости преобразования энергии), емкости (общему запасу энергетических веществ) и эффективности (соотношению между энергией, затраченной на ресинтез АТФ и общим количеством выделенной в ходе данного процесса энергии). Некоторые из этих показателей приведены в таблице 1.

Фосфагенная (АТФ-КФ-система) обладает наибольшей мощностью по сравнению с другими системами и играет решающую роль в энергообеспечении работ предельной мощности (спринтерский бег, подъем штанги), но емкость фосфагенной системы не велика.

Мощность лактацидной системы в 1.5 раза выше, чем кислородной, но примерно в 3 раза ниже мощности фосфагенной. Лактацидная система играет решающую роль в энергетическом обеспечении работ очень большой мощности с сильными мышечными сокращениями, которые могут продолжаться от 20 сек, до 1-2 мин. (бег на 200-800 м, плавание 50-200 м). Лактацидная система функционирует в тех случаях, когда сокращающиеся мышцы испытывают недостаток в снабжении кислородом. Такие условия возникают в самом начале любой работы, при работах очень большой мощности и при статических сокращениях мышц, когда из-за внутримышечного давления резко ограничивается ее кровоснабжение.

Табл.1

Максимальная мощность и емкость энергетических систем (на 20 кг активной мышечной массы)

При непрерывном поступлении кислорода в митохондрии мышечных клеток действует кислородная система энергопродукции (ресинтеза АТФ). С повышением интенсивности выполняемой нагрузки увеличивается количество потребляемого мышцами кислорода в единицу времени. Поскольку между скоростью потребления кислорода и мощностью работы аэробного характера существует прямая пропорциональная зависимость, интенсивность аэробной работы можно характеризовать скоростью потребления кислорода. При определенной, индивидуальной для каждого человека, нагрузке, достигается максимально возможная скорость потребления кислорода - максимальное потребление кислорода.

Для энергообеспечения мышечной работы кислородная система может использовать в качестве субстратов окисления все питательные вещества - углеводы (гликоген, глюкоза), жиры (жирные кислоты) и белки (аминокислоты).

Рис. 2. Участие различных субстратов в общем обеспечении мышцы энергией в начале легкой работы. (Последовательность включения и преобладание путей ресинтеза АТФ по мере выполнения физической нагрузки).

Во время выполнения легкой работы, то есть при потреблении кислорода до 50% максимальной величины, большая часть энергии для сокращения мышц образуется за счет окисления жиров. Во время более тяжелой работы при потреблении кислорода более 60% от максимального значительную часть энергопродукции обеспечивают углеводы. При работах, близких по потреблению кислорода к максимальному - энергопродукция осуществляется только за счет углеводов.

Существует определенная последовательность включения и преобладания различных путей ресинтеза АТФ по мере выполнения физической нагрузки (рис. 2).

Креатинкиназный путь ресинтеза АТФ обеспечивает начальный этап физической работы. Он запускается очень быстро, протекает максимально эффективно (молекула АТФ из молекулы КФ), идет анаэробно, не дает побочных продуктов.

Затем включается гликолиз. На запуск гликолиза требуется 10-20 секунд. Гликолиз протекает анаэробно, обладает гораздо большим резервом мощности, но мало эффективен. В результате гликолиза образуется много молочной кислоты, концентрация которой в мышцах и в крови возрастает в десятки раз.

В дальнейшем постепенно начинает превалировать аэробный механизм ресинтеза АТФ.

Дыхательное фосфорилирование высокоэффективно, так как ресинтезирует до 90% молекул АТФ. Конечные продукты - вода и углекислый газ - безвредны. Избыток углекислоты удаляется через легкие с выдыхаемым воздухом. Однако этот путь ресинтеза АТФ требует повышенного снабжения организма кислородом.

Когда возможности всех других путей почти исчерпаны, включается последний, самый невыгодный для организма путь ресинтеза АТФ - миокиназный. Миокиназная реакция осуществляется ферментом миокиназой (аденилатциклазой). В реакцию вступают 2 молекулы АДФ, и фосфатная группа переносится с одной молекулы на другую. В результате восстанавливается одна молекула АТФ и образуется одна молекула АМФ. Эта реакция малоэффективна и используется только в "аварийных" ситуациях.

4.2. Сердечно-сосудистая и дыхательная системы при физической нагрузке.

При физической нагрузке увеличивается сердечная деятельность, и потребность организма в кислороде удовлетворяется полностью. Возрастание теплопродукции в работающих мышцах сопровождается увеличением теплоотдачи через расширяющиеся сосуды кожи и путем испарения пота.

уменьшению тонуса прекапиллярных артерий сокращающихся мышц, а затем "волна расслабления" распространяется по мышечному слою сосудов в центростремительном направлении со скоростью примерно 10 см/с(восходящая дилятация). Кровеносные сосуды расширяются вследствие недостатка кислорода для питания гладкомышечных клеток их стенки. Метаболиты и симпатические холинергические вазодилятаторы также способствуют расширению сосудов скелетных мышц. Развивается рабочая гиперемия. В других сосудистых областях (кроме сердца и головного мозга) происходит сужение кровеносных сосудов.

Увеличение кровотока при мышечной работе обеспечивается увеличением сердечного выброса за счет роста частоты сердечных сокращений и систолического выброса (рис. 3).

Во время тяжелой работы ЧСС возрастает до максимума, величина которого неодинакова у разных людей. Развивается псевдостационарное состояние, минутный объем крови при котором может быть недостаточным. При легкой работе и работе средней тяжести частота сердечных сокращений увеличивается и стабилизируется на уровне, обеспечивающим потребности организма в кислороде (истиное стационарное состояние).

Рис. 3. Увеличение кровотока при мышечной работе обеспечивается увеличением сердечного выброса за счет роста ЧСС и систолического выброса.

Обозначения: АД - систолическое артериальное давление; МОК - минутный объем кровообращения; ЧСС - частота сердечных сокращений; кровоток через работающие мышцы; VO₂ - потребление кислорода.

Одной из характеристик изменений, вызываемых работой, является период востановления - время, необходимое для возвращения частоты сердечных сокращений к исходному уровню. После легкой работы частота сердечных сокращений возвращается к исходному уровню в течение 3-5 мин, после тяжелой работы - востанавливается очень длительно, до нескольких часов.

Оценить требования, предъявляемые к сердечно-сосудистой системе конкретным видом работы, можно путем подсчета пульсовой суммы восстановления (рис. 4)Пульсовая сумма восстановления - общее количество сердечных сокращений, превышающих исходную сумму числа сердцебиений за период восстановления. Систолический объем сердца в начале работы возрастает лишь на 20-30% и после этого сохраняется на постоянном уровне. Дальнейший рост минутного объема крови происходит только за счет возрастания частоты сердцебиений, которая может достигать 200 в минуту и более. Минутный объём крови может увеличиваться в 5-6 раз и достигать 30 литров. Объем циркулирующей крови составляет в покое 75-80 мл на 1 кг массы тела. При физической нагрузке этот показатель увеличивается до 140-190 мл/кг, в 2-3 раза возрастает скорость кровотока.

Рис. 4. Изменение частоты пульса при легкой и тяжелой динамической работе. Затушеванными участками обозначена пульсовая сумма восстановления.

При динамической работе артериальное давление изменяется как функция выполняемой работы. Систолическое давление увеличивается почти пропорционально выполняемой нагрузке, достигая показателей 220 mm. рт. ст. (29 кПа) при 220 Вт. мощности производимой работы.

Диастолическое давление изменяется незначительно, чаще снижается. Поэтому среднее артериальное давление всегда повышается. В малом круге кровообращения давление крови при динамической работе увеличивается незначительно. Выраженное его повышение является симптомом сердечной недостаточности (рис. 5).

Рис. 5. Изменения систолического (I) и диастолического (II) артериального давления как функция работы.

Потребление кислорода организмом при физической нагрузке возрастает на величину, которая определяется тяжестью работы и коэффициентом полезного действия (КПД) совершаемой работы. Коэффициент полезного действия представляет собой отношение величины затрат энергии на физическую работу к величине общих энергозатрат организма. Чем ниже КПД, тем больше энергии расходуется организмом на физическую работу, а эффективность последней меньше.

Рис. 6. Потребление кислорода во время легкой динамической работы при постоянной интенсивности (кислородный долг).

С началом работы потребность в кислороде увеличивается мгновенно, однако для приспособления кровотока и аэробного обмена к новым условиям требуется 60-90 с. При легкой физической работе энергия, необходимая для сокращения мышц, образуется за счет анаэробных процессов только в начальном периоде работе, в течение которого происходит увеличение кровотока в мышце. После этого процесс ресинтезаАТФ переходит на аэробный путь. При тяжелой физической работе к мышцам доставляется кислорода меньше, чем требуется для обеспечения их метаболизма, так как исчерпываются возможности увеличения транспорта кислорода кровью. Ресинтез АТФ переходит на анаэробный путь, а в крови и мышцах накапливаются его продукты в виде молочной кислоты. Таким образом, при тяжелой физической работе образуется кислородный долг, представляющий собой разницу между количеством кислорода, необходимого для обеспечения аэробного пути ресинтеза АТФ, и количеством кислорода, доставляемым к работающей мышце (рис. 6). После завершения такой работы происходит "выплата" кислородного долга. В последнем выделяют два компонента. Один из них - быстрый, или алактатный компонент кислородного долга ликвидируется в течение 2-3 минут после завершения работы. Дополнительное количество потребляемого кислорода расходуется на быстрое восстановление фосфагенов мышц, восполнение кислорода в венозной крови, насыщение миоглобина. Другой - медленный, или лактатный компонент кислородного долга ликвидируется за 30-60 и более минут после завершения работы. Дополнительное количество потребляемого кислорода расходуется в основном на доокисление избыточного количества молочной кислоты из крови и межтканевой жидкости, достигающего 15 ммоль/л по сравнению с 1 ммоль/л в покос.

Увеличенное потребление кислорода после завершения работы не прямо отражает процессы его восполнения в организме - на этот процесс влияют и другие факторы: увеличение температуры тела, работа органов дыхания, изменение мышечного тонуса.

Таким образом, тот долг, который будет возвращен, по величине больше, чем возникший во время самой работы. После легкой работы величина кислородного долга достигает 4 литров, а после тяжелой - может доходить до 20 литров. При тяжелой работе величина кислородного долга нарастает до самого ее окончания.

Во время легкой работы минутный объем воздуха (MOB), так же, как и сердечный выброс, увеличивается пропорционально потреблению кислорода. Это увеличение MOB возникает в результате изменений дыхательного объема и частоты дыхания. Пропорциональность между потреблением кислорода и MOB во время легкой работы как полагают, контролируется мышечными рецепторами, подобно регуляторному механизму, изменяющему частоту сердечных сокращений.

При тяжелой физической работе образующаяся в мышцах молочная кислота, попадая в кровь и вызывая метаболический ацидоз, служит дополнительным стимулятором дыхания, что обусловливает нарастание MOB сверх величин, пропорциональных уровню потребления кислорода работающими мышцами.

5. Монотонный труд

Механизация и автоматизация трудовых процессов, привела к появлению монотонного труда, осуществляемого в условиях гипокинезии.

Монотонный труд - это труд однообразный, требующий от человека длительного выполнения однотипных простых операций (монотонность действия) или непрерывной концентрации внимания в условиях поступления малого объема профессионально значимой информации (монотонность обстановки).

При монотонном труде в организме человека может развиться комплекс физиологических и психологических изменений, известный как состояние монотонии.

При возникновении состояния монотонии снижается производительность труда, увеличивается брак продукции, возрастает возможность принятия неверных решений, получение производственных травм. Уменьшается надежность человека в системе человек-машина, притупляется его бдительность с возможными тяжкими последствиями в таких профессиях как водители транспортных средств, операторы пультов управления в энергетической и химической промышленности, диспетчеры аэропортов.

На устойчивость человека к монотонии влияют характер и условия работы, профессиональная и физическая подготовленность работников, функциональное состояние человека, отношение к работе (мотивация), психофизиологические особенности личности.

Выраженность состояния монотониии при монотонности действия тем больше, чем более коротки и просты по содержанию отдельные элементы операций и вся операция в целом.

Выраженность состояния монотонии при монотонности обстановки тем больше, чем меньший объем информации воспринимает оператор в единицу времени, чем менее она содержательна и важна, чем меньше степень его ответственности за принимаемые решения.

В конкретных производственных условиях монотонный по внешним признакам труд, как правило, сочетается с другими факторами профессиональной деятельности. Одни из них могут усиливать синдром монотонии, другие - уменьшать или даже предотвращать его. В ряде случаев, несмотря на объективно существующие признаки монотонного труда, состояние монотонии может не возникать.

Среди факторов, препятствующих развитию монотонии, одно из ведущих мест занимает степень функционального рабочего напряжения. Этот вид напряжения создается всей совокупностью различных особенностей труда - величиной мышечных усилий, темпом работы, степенью ее точности, наличием принудительного темпа, степенью сложности и ответственности, уровнем нервно-эмоционального напряжения, количеством и сложностью перерабатываемой информации. Чем больше физическая тяжесть или нервная напряженность труда, тем в меньшей степени монотонный, однообразный труд приводит к развитию состояния монотонии.

К факторам, потенциирующим развитие состояния монотонии, относятся гипокинезия, низкая ответственность, а также факторы окружающей обстановки: постоянный фоновый шум и вибрация, недостаточное освещение, некомфортный микроклимат, замкнутость рабочего пространства и однообразие оформления интерьера производственных помещений.

Психофизиологические реакции человека на монотонную работу практически одинаковы при обеих категориях монотонной деятельности.

Монотонный труд вызывает прежде всего изменения функционального состояния ЦНС: увеличивается латентный период зрительно-моторной реакции, снижается возбудимость спинальных центров, увеличивается активность низкочастотных ритмов ЭЭГ (альфа и тета). Таким образом, происходит снижение адаптивных возможностей организма, проявляющееся в снижении уровня бодрствования, повышении вариативности физиологических показателей, нарушении автоматизма приемов деятельности, нарушении силовых отношений основных нервных процессов, снижение их подвижности, изменении биологических. ритмов. Изменяются и вегетативные процессы: достоверно снижается частота пульса (на 25-30%), увеличивается коэффициент вариативности сердечного ритма; снижаются артериальное давление (в большей степени систолическое); уменьшается частота дыхания.

Эффективное выполнение любой работы возможно лишь при определенном, оптимальном для данного вида деятельности уровне активности ЦНС. Последний обеспечивается как восходящей активацией высших отделов мозга со стороны рецепторов и ретикулярной формации, так и нисходящими влияниями со стороны коры головного мозга.

Состояние монотонии возникает вследствие коркового торможения, которое развивается при недостаточности активирующих влияний ретикулярной формации, не получающей необходимой стимуляции от сенсорных систем.

Наиболее типичными психологическими проявлениями состояния монотонии является апатия, скука, потеря интереса к работе, рассеянность внимания, сонливость, а нередко раздражительность, утомление, нежелание работать. Отсюда - субъективно работа оценивается как неинтересная, непривлекательная, следствием чего в социальном плане является текучесть кадров.

Степень влияния монотонных трудовых процессов на психофизиологическое состояние работника во многом определяется его индивидуальными особенностями и зависят от типа нервной деятельности, темперамента, свойств личности. По отношению к монотонной деятельности люди делятся на две группы - монотофилов и монотофобов.

Для монотофилов характерны слабый тип нервной деятельности, инертные нервные процессы, низкие показатели по шкале интроверсии-экстраверсии, замкнутость, низкий уровень нейротизма, низкая тревожность. Монотофилы устойчивы к развитию монотонии, могут выполнят монотонную работу в течение длительного времени.

Монотофобы обладают сильными процессами возбуждения, высокой подвижностью нервных процессов, выраженной экстраверсией, высоким уровнем нейротизма, эмоциональной неустойчивостью, высокой тревожностью. Монотофобы склонны к развитию монотонии при выполнении монотонной работы.

При осуществлении монотонных работ в строго заданном темпе с высокой скоростью, при наличии длительных периодов концентрации внимания, высокой степени однообразия может развиться нервное перенапряжение, симптомы которого - раздражительность, утомляемость, нарушение функций внутренних органов, астения, депрессивное состояние. Перевод работника на другую работу приводит к исчезновению этих симптомов.

При монотонии описано развитие стрессовых состояний, решающую роль в появлении которых играет мотивационный конфликт, развивающийся вследствие снижения уровня бодрствования работника и увеличения им нервного (волевого) напряжения для поддержания работоспособности на определенном уровне. Этот конфликт - неблагоприятное последствие монотонного труда, которое может приводить к быстрому развитию утомления, переутомлению, возникновению невротических реакций, вегето-сосудистых дистоний.

С психологической точки зрения коррелятом психо-эмоционального напряжения при монотонной деятельности является фрустрация - переживание неудовлетворенности какой-либо потребности, необходимой для личности в данное время. Для монотонной деятельности типичная фрустрация - неудовлетворенность потребности человека в разнообразной, интересной деятельности, что проявляется в ряде психологических сдвигов:

- Агрессии - конфликтное™, речевых выпадов в адрес окружающих.

- Регрессии - использовании человеком тех способов решения проблем, к которым он прибегал будучи незрелой, инфантильной личностью. Это, например, "уход в болезнь", характерный для истерического реагирования на жизненные трудности.

- Резигнации - разочаровании - агрессии, направленной на самого себя (самообвинение, апатия, депрессия).

- Фиксации - доминировании внимания на каком-либо негативном факте, признаке.

6. Работоспособность

Работоспособность отражает потенциальные возможности человека произвести работу на определенном отрезке времени. В зависимости от вида трудовой деятельности различают физическую и умственную работоспособность. Она может оцениваться на разных отрезках времени - в течение рабочей смены (внутрисменная работоспособность), в течение суток, месяца, года. Работоспособность определяется различными факторами, среди которых ведущую роль играют адаптированность, подготовленность работника к данному виду труда (включая профессиональную подготовку, квалификацию), степень тренированности организма.

Внутрисменная работоспособность. В начале смены работоспособность сравнительно невелика, и в первые минуты работы имеет место постепенное ее повышение. Этот период получил название фазы врабатывания, когда постепенно активность различных физиологических систем организма "настраивается" на оптимальное обеспечение данного вида труда. Продолжительность фазы врабатывания для различных разновидностей физического труда 30-60 минут. Для умственного труда требуется больший срок - 1,0- 1,5 часа (рис. 7).

За фазой врабатывания следует фаза устойчивой работоспособности, когда имеет место максимальная производительность труда, устойчивость и продуктивность психических процессов, обеспечивающих интеллектуальную деятельность, а физиологические системы организма "настроены" на оптимальное удовлетворение потребностей текущей деятельности. Продолжительность этой фазы 1,5-2,0 часа. Она сменяется фазой снижения работоспособности. Последнее связано с развитием процесса утомления и выражено тем более, чем глубже процесс утомления.

Рис. 7. Продолжительность фазы врабатывания для различных разновидностей физического труда 30-60 мин. Для умственного труда требуется больший срок - 1.0-1.5 часа.

Снижение работоспособности начинается 30-40 минут до окончания первой половины рабочей смены. После перерыва вновь повторяются все фазы - врабатывания, максимальной работоспособности, ее снижения. Во второй половине рабочей смены максимальная работоспособность ниже, чем в первой. В ряде случаев в конце рабочей смены может наблюдаться значительное восстановление работоспособности без дополнительного отдыха - фаза финального порыва.

Задачей физиологов, гигиенистов, организаторов производства является разработка мероприятий, сокращающих фазы врабатывания и снижения работоспособности и пролонгирующих фазу максимальной работоспособности.

Суточная работоспособность изменяется в соответствии с циркадианными ритмами человека. "Классический" тип динамики работоспособности заключается в ее существенном снижении в 3-4 часа ночи, постепенном повышении к 8 часам утра, устойчивым характером до 12-13 часов, снижением к 16 часам, некоторым восстановлением к 18 часам и устойчивым снижением после 20 часов. Вместе с тем показано, что в зависимости от индивидуальных особенностей циркадианных ритмов у различных людей наблюдаются и индивидуальные характеристики динамики работоспособности. Поэтому правильный подбор работников по индивидуальным характеристикам циркадианных ритмов является одним из факторов повышения производительности труда на предприятиях с непрерывным технологическим процессом, требующим организации утренних, вечерних и ночных рабочих смен.

Рис. 8. Снижение работоспособности отмечается во второй половине дня пятницы с минимальными показателями к понедельнику. Такая динамика работоспособности связана с недельным биоритмом.

Изменения работоспособности на протяжении рабочей недели. Работоспособность минимальна в понедельник- первый день после отдыха, постепенное ее повышение до максимума наблюдается со вторника по пятницу, при пятидневной рабочей неделе. Снижение работоспособности отмечается во второй половине дня пятницы с минимальными показателями к понедельнику (рис. 8). Такая динамика работоспособности связана с недельным биоритмом выброса глюкокортикоидов из надпочечников.

Изменения работоспособности в течение месяца также связывают с биоритмами, например, физического (23 дня) эмоционального (28 дней), интеллектуального (33 дня) состояний. Ряд исследований в условиях реальной производственной деятельности человека дают основания считать эту связь обоснованной. Так, определение "критических" дней по указанным ритмам у водителей автохозяйств позволило существенно снизить аварийность по вине водителей. Вместе с тем, значимость биоритмов в динамике месячной и годовой работоспособности требует дальнейшего изучения.

7. Утомление

Утомление - временное снижение работоспособности, вызванное предшествующей деятельностью. Оно проявляется в уменьшении мышечной силы и выносливости, появлении массы лишних движений, возрастании количества ошибочных действий, изменении частоты сердечных сокращений и дыхания, увеличении артериального давления, а также времени переработки поступающей информации, времени зрительно-моторных реакций. Со стороны психической сферы при утомлении ослабляются процессы внимания, его устойчивость и переключаемость, ослабляются выдержка, настойчивость, снижаются возможности памяти, мышления. Выраженность изменений состояния организма зависит от глубины утомления. Изменения могут отсутствовать при незначительном утомлении и приобретать крайне выраженный характер при глубоких стадиях утомления организма.

Субъективно утомление проявляется в виде ощущения усталости, вызывающего желание прекратить работу или снизить величину нагрузки.

Различают 3 стадии утомления. В первой стадии производительность труда практически не снижена, чувство усталости выражено незначительно. Во второй стадии производительность труда снижена существенно, чувство усталости выражено ярко. В третьей стадии производительность труда может быть снижена до нулевых показателей, а чувство усталости сильно выражено, сохраняется после отдыха и присутствует иногда еще до возобновления работы. Эту стадию иногда характеризуют как стадию хронического или патологического утомления, или переутомления. Оно обусловлено отсутствием необходимого отдыха между сменами и рабочими днями. Переутомление проявляется в снижении производительности труда, росте заболеваемости, снижении творческой активности и умственной работоспособности, изменением периодики продукции биологически активных веществ.

Различают 4 степени переутомления - начинающееся, легкое, выраженное и тяжелое, меры борьбы с которыми должны соответствовать выраженности психофизиологических проявлений. Так, начинающееся переутомление хорошо компенсируется при чёткой регламентации времени труда и отдыха. Легкая степень эффективно снимается в период очередного отпуска при рациональном его использовании. Выраженное переутомление требует срочного лечения в санатории, а тяжёлая степень переутомления требует лечения в условиях клиники.

В зависимости от характера труда различают физическое и умственное утомление. Для каждого из этих видов утомления характерны первичная и вторичная формы.Первичное утомление развивается в начале работы и свидетельствует о недостаточном упрочении трудовых навыков. В процессе работы происходит преодоление первичного утомления, в результате чего работоспособность возрастает.Вторичное утомление, объективно отражающее снижение психофизиологических возможностей организма, развивается спустя 2,5 - 3 часа после начала работы. Для ликвидации вторичного утомления необходим отдых.

Утомление сопряжено с определенными изменениями, возникающими как в эфферентном, так и в центральном звене функциональной системы трудовой деятельности В историческом плане первыми были разработаны теории утомления периферического звена. Теория Шиффа связывала развитие утомления с недостаточностью энергетических запасов - гликогена, жирных кислот (теория истощения). Теория Ферворна связывала развитие утомления с недостатком кислорода (теория удушения). Пфлюгер объяснял утомление появлением в мышцах молочной кислоты или токсинов утомления (теория засорения). Современные исследования дают основание считать, что все вышеизложенные причины утомления могут иметь место при напряженной физической работе. В результате в мышцах может наблюдаться процесс разобщения электромеханического сопряжения, когда возникающий потенциал действия не передается на цистерны саркоплазматического ретикулума через Т-систему, что препятствует выходу ионов Са и началу взаимодействия актина и миозина.

При работе малой и средней мощности утомление развивается в центральном звене - в синапсах спинальных центров работающих мышц, а также в клетках коры больших полушарий, формирующих произвольные (рабочие) движения. Эти положения нашли отражение во множестве вариантов центрально-нервной теории утомления. Согласно одному из них, к нейронам коры больших полушарий поступает огромный поток сигналов от работающих мышц, зрительного, слухового и других анализаторов. Одновременно на эти же нейроны действуют метаболиты из работающих мышц, снижая их лабильность. Сочетанное действие этих факторов приводит к угнетению активности нейронов коркового отдела двигательного анализатора. Развитие торможения в центральных механизмах управления приводит к существенным сдвигам в состоянии регуляторных систем на периферии, в эффекторах.

В процессе адаптации к физической работе происходят изменения и в эффекторах, и в центральных механизмах управления движением. Так, например, в мышцах увеличивается количество митохондрий, повышается активность ферментов, участвующих в гликолизе. В центральной нервной системе ускоряются процессы передачи возбуждения в определенных нервных путях ("проторение пути"), в результате чего упрочиваются двигательные навыки (рабочие движения), улучшается координация двигательных актов. Эти процессы одновременно отодвигают сроки развития утомления.

Механизмы утомления при физической работе во многом сходны с таковыми при работе умственной. В обоих случаях лимитирующим звеном является утомление в центральных механизмах, которые могут быть общими для физического и умственного труда. Поэтому физическое и умственное утомление существенно влияют друг на друга. При физическом утомлении умственная деятельность мало продуктивна, равно как при умственном утомлении снижается физическая работоспособность, поскольку в обоих случаях имеет место существенное эмоциональное напряжение, сопровождаемое сходными вегетативными сдвигами.

Таким образом, различия между умственным и физическим утомлением имеют относительный характер. Поэтому много общего и в методах профилактики утомления при различных видах труда.

8. Отдых и профилактика утомления

Труд и отдых - две стороны единого процесса жизнедеятельности организма.Отдых - состояние покоя или такого вида деятельности, которое снимает утомление и способствует восстановлению работоспособности. Еще И.М.СЕЧЕНОВ установил, что деятельность одних мышечных групп или конечностей способствует устранению утомления в других мышечных группах, возникающего при их работе. Это явление получило название активный отдых.

Активный отдых - это отдых заполненный каким-либо видом деятельности, отличным от выполняемого труда. При утомлении легкой или средней степени смена работы приводит к более быстрому и полному восстановлению работоспособности по сравнению с отдыхом в покое. Активный отдых используется и при умственном труде. Смена напряженной интеллектуальной деятельности другим ее видом или легким физическим трудом приводит к быстрому снятию утомления, исчезновению ощущения усталости.

Механизмы активного отдыха согласно одной из гипотез связаны с явлениями индукции в нервных центрах: активные центры, управляющие деятельностью используемой в качестве активного отдыха, "наводят", индуцируют и углубляют процессы торможения в утомленных центрах, чем способствуют более быстрому восстановлению их функциональных возможностей. Согласно другой гипотезе эффекты активного отдыха развивается в результате дополнительной афферентации от новых групп рецепторов, посредством чего повышается общий тонус ЦНС и ускоряются восстановительные процессы. В профилактике развития утомления, снижении его глубины большая роль принадлежит рациональной организации труда и отдыха, учитывающей специфику работы. Так, прекратив физическую работу, человек сразу выключается из трудового процесса, а потому достаточно эффективными могут оказаться приемы пассивного отдыха, особенно при тяжелом физическом труде.

При умственной работе мозг склонен к инерции, продолжению мыслительной деятельности в заданном направлении. После окончания работы "рабочая доминанта" полностью не угасает, что вызывает более длительное утомление ЦНС, чем при физическом труде.

Правильная организация труда и отдыха включает внутрисменные перерывы на отдых, внесменные виды работы, сменность работы и последовательное чередование рабочих смен, ограниченность одной смены работы периодом не более в 7-8 часов. Более продолжительные смены сопровождаются ростом заболеваемости работников. Двусменная работа не вызывает существенных отклонений в состоянии здоровья и работоспособности. При трехсменной работе после ночной смены отмечены более глубокие сдвиги работоспособности по сравнению с утренней и вечерней - могут развиваться десинхронозы.

Внутрисменный отдых включает в себя три вида.Микропаузы - промежутки между отдельными операциями или их элементами. Продолжительность каждой микропаузы 1-2 секунды, в общем бюджете рабочего времени сумма всех микропауз не должна превышать 7-10 %. Во время микропауз создаются условия для кратковременного отдыха, препятствующего развитию глубокого утомления. Отсутствие микропауз неблагоприятно сказывается на работоспособности человека.

Макропаузы - перерывы на отдых продолжительностью 5-10 мин и больше. Длительность макропауз определяется интенсивностью выполняемой работы: чем она больше, тем длительнее макропаузы. Вместе с тем, при легком физическом труде макропаузы более 10 минут снижают "рабочую доминанту" и требуют дополнительного времени для врабатывания. Как правило, макропаузы являются регламентированными (разрешенными), предусмотренными регламентом производства. Их эффективность в плане поддержания высокой работоспособности больше по сравнению с нерегламентированными. В период макропауз может быть организован активный отдых, например, в виде производственной гимнастики.

Обеденный перерыв не входит в общий бюджет рабочего времени, но его наличие необходимо для полноценного восстановления работоспособности. Продолжительность обеденного перерыва должно составлять не менее 30 минут. Это время может быть заполнено не только приемом пищи, но и различными видами пассивного и активного отдыха.

Большую роль в поддержании высокой работоспособности играет функциональная музыка, создающая у работника определенный эмоциональный настрой. Перед началом работы с целью улучшения процессов врабатывания используют встречную музыку - энергичные ритмичные, мажорные произведения типа маршей. В период спада работоспособности на время макропауз или обеденного перерыва включаются мелодичные, ненавязчивые популярные мелодии и песни с мягким и ясным музыкально-ритмичным рисунком в спокойном темпе. Такая музыка снимает утомление, способствует восстановлению работоспособности.

Предфинальная музыка, транслируемая в последний час работы, по содержанию сходна с музыкой для предупреждения и снятия утомления.

Финальная музыка, транслируемая после окончания работы, по времени и содержанию совпадает со встречной музыкой,

Работоспособность человека в значительной мере определяется процессами восстановления, протекающими на разных этапах жизнедеятельности.

9. Восстановление

Восстановление - процесс возвращения показателей гомеостаза и структурных элементов организма к исходному состоянию после прекращения работы, в течение которого устраняются продукты интенсивного обмена веществ (рис. 9).

Дата добавления: 2015-10-20 | Просмотры: 2253 | Нарушение авторских прав