Основы физиологии труда (Часть I)


 1 Труд и работа

Физиология труда — раздел физиологии и гигиены труда, который исследует функциональные сдвиги в организме при работе и разрабатывает меры по сохранению и повышению работоспособности, предупреждению отрицательного влияния на здоровье работающих процесса труда.

Труд - социальное понятие. Труд целесообразная деятельность человека, направленная на создание потребительных стоимостей. Анализ процесса труда показывает, что:

·        в социальном плане труд является источником материальных благ и основой формирования общества;

·        в биологическом - важнейшей функцией организма.

Разные виды труда имеют как общие черты, так и различия. Принято условно делить труд на физический и умственный. В настоящее время механизация многих видов работ, которые раньше выполнялись вручную, постепенно стирает грани между умственным и физическим трудом. В большей степени автоматизируются производственные процессы, а за человеком остаются преимущественно функции контроля и управления.

При любом виде труда затрачивается энергия, наблюдаются физиологические сдвиги в организме. При физическом труде происходят значительные сдвиги в системах, обеспечивающих мышечную деятельность, в частности в системах дыхания и кровообращения. При умственном труде основным является участие нервной системы и наблюдается меньшее усиление обмена веществ.

В физиологии труда широко используют термины «умственная работа», «физическая работа», имея в виду умственный и физический труд, однако понятия «труд» и «работа» различаются. Термин «работа» означает все виды деятельности, связанные с затратой энергии и выходом организма из состояния покоя. При любом виде труда выполняется работа, но не всякая работа может быть отнесена к трудовой деятельности. Например, ребенок, бросающий камень в воду и наблюдающий за расходящимися кругами, с физиологической точки зрения выполняет определенную работу, затрачивая при этом энергию, но никто не отнесет это к труду.

В зависимости от основных характеристик и физиологических требований, предъявляемых к организму, принято различать следующие формы труда:

1.     труд физический, требующий значительной мышечной активности и, следовательно, связанный с большими энерготратами (работа грузчика, каменщика, кузнеца и других профессий);

2.     механизированные формы труда, связанные с обслуживанием различных станков и машин, например труд токаря;

3.     автоматизированный и полуавтоматизированный трудработа наладчика, штамповщика, ткача (в некоторых случаях он также может требовать немалых энерготрат, например, при обслуживании большого количества станков, размещенных на значительной площади);

4.     конвейерный или групповой труд, связанный с перемещением изделий по ходу его обработки от одного рабочего к другому. При этом работы могут быть как относительно легкими, например при сборке часов, радиоприемников, так и требующими значительных физических усилий, что наблюдается при сборке автомашин. Особенностями конвейерного труда являются навязываемый рабочему ритм работы, относительно несложный, а иногда и очень упрощенный характер выполняемых операций, необходимость длительного пребывания в определенной позе (часто сидя). Нередко труд на конвейере требует напряжения зрения, связан с необходимостью выполнения в единицу времени множества однообразных мелких движений. Часто конвейерный труд выполняется в условиях скопления большого числа работающих в одном помещении;

5.     интеллектуальные формы труда:

·  профессии, занятые в сфере материального производства—инженеры, мастера, бухгалтеры и др. В этой группе следует особо выделить профессии операторов, труд которых связан с дистанционным управлением, нередко является ответственным, требующим принятия быстрых решений в условиях дефицита времени, и. следовательно, эмоционально напряженным;

·  профессии вне сферы материального производства — писатели, педагоги, актеры и др.

 2 Физиологические особенности и классификация физического труда

Физическим трудом (работой) называют вид производственной деятельности, связанной с существенными энергетическими затратами, обеспечивающими усилия опорно-двигательного аппарата и систем, необходимых для его функционирования. При этом такие высшие психические функции, как внимание, память и в целом интеллектуальная и эмоциональная сферы, не испытывают значительного напряжения.

Физическая работа может быть:

·        динамической;

·        статической.

Динамическая работаперемещение груза вверх, вниз или по горизонтали. С физической точки зрения величина работы измеряется произведением массы тела, перемещаемого в пространстве, на расстояние по вертикали или горизонтали.

Для расчета величины работы и классификации ее по физической тяжести пользуются формулой:

гдеА - количество работы в кг·м;

Р - масса перемещаемого груза, кг;

H - высота подъема груза, м;

l - расстояние перемещения груза по горизонтали, м;

H1 - расстояние опускания груза, м;

К - коэффициент, равный 6.

Поскольку для организма небезразлично, за какое время выполняется та или иная работа, существует понятие «мощность работы».

Мощность - величина работы в единицу времени:

 


где N —мощность работы, Вт/с;

А – работа, кг·м;

t - время, за которое совершена данная работа, с;

K1 - коэффициент перевода килограммометров в ватты, равный 10.

Мощность работы является одним из основных факторов, определяющих тяжесть труда. По мощности работы различают четыре категории тяжести физического труда:

·        I—до 0,17 Вт/с;

·        II—до 0.37 Вт/с;

·        III—до 0,75 Вт/с;

·        IV—свыше 0,75 Вт/с.

Динамическая физическая работа, при которой 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:

1. Легкие физические работы (категория I) – работы, производимые сидя, стоя или связанные с ходьбой, но не требующие систематического физического напряжения или поднятия тяжестей; энергозатраты при этом составляют до 172 Дж/с (150 ккал/ч);

2. Физические работы средней тяжести (категория II) подразделяются на две:

IIа – работы связанные с постоянной ходьбой, а также выполняемые сидя, но не требующие перемещения тяжестей; энергозатраты при этом составляют 172-232 Дж/с (150-200 ккал/ч);

IIб – работы связанные с ходьбой и переноской небольших тяжестей (до 10 кг); энергозатраты при этом составляют 232-293 Дж/с (200-250 ккал/ч);

         3. Тяжелые физические работы (категория III) – работы связанные с систематическим физическим напряжением и переноской значительных тяжестей (свыше 10 кг); энергозатраты при этом составляют более 293 Дж/с (250 ккал/ч).

Нормы переноса тяжестей вручную

         Установлены следующие нормы предельно-допустимых нагрузок:

- мужчины – 50 кг;

- женщины – 15 кг;

- юноши 16-18 лет – 16 кг;

- девушки 16-18 лет – 10 кг.

         Перенос указанного груза  вручную допускается на расстояние 25 м и высоту до 3 м.

Статическая работаподдержание человеком усилий без перемещения тела, рук или ног в пространстве. Статическую работу характеризуют произведением массы груза на длительность его удержания, устанавливаемую хронометрированием на протяжении рабочей смены.

Величину статической нагрузки выражают в кг/с. Если в течение смены величина статических усилий меняется, то для каждого периода работы отдельно определяют произведение усилия на время его удержания, а затем эти произведения суммируют. Величина статической нагрузки за смену является одним из основных показателей тяжести труда. При определении категории тяжести учитывается не только величина нагрузки, но и то, поддерживается ли усилие одной или двумя руками, с участием мышц корпуса и ног или без них.

Статическая работа более утомительна, чем динамическая. Это объясняется тем, что напряжение мышц длится непрерывно, в то время как при динамической работе имеются паузы, во время которых нервные центры не посылают импульсов к мышцам, т. е. «отдыхают». Имеет значение и то, что при статическом напряжении мышц сосуды сдавлены и нормальное кровообращение затруднено, что приводит к застою крови и накоплению недоокисленных продуктов.

  3 Особенности физиологических реакций организма

при умственном труде, его классификация

Умственный труд - труд, при котором человек занят управлением производственным процессом и творческой деятельностью. В его основе лежат:

·        восприятие;

·        переработка информации;

·        принятие решений.

Восприятие информации в основном осуществляется зрительным и слуховым анализаторами. При этом включаются такие высшие психические функции, как внимание, память, интеллектуальная деятельность.

Классификация умственного труда по напряженности зависит от требований, предъявляемых к функции внимания. Степень напряженности определяется по формуле:

где  R – количество передаваемой информации, бит/с;

С – пропускная способность, бит/с.

Бит – минимальная единица количества информации, т.е. это минимум необходимой информации чтобы сделать выбор между «да» или «нет».

Особенностью некоторых видов труда является повышенное эмоциональное напряжение, других - однообразие и простота выполняемых функций (монотония).

Во всех случаях умственной деятельности основным является участие нервной системы, ее центральных отделов. Нередко выполнение умственного труда сочетается с пониженной мышечной активностью (гипокинезия).

Умственный труд имеет следующие формы:

1. Труд диспетчера (повышенное нервное напряжение вследствие большой личной ответственности, особенно на атомных электростанциях (АЭС) и в авиации);

2. Управленческий труд (личная ответственность, большой объём информации);

3. Творческий труд (эмоциональное напряжение, память, внимание);

4. Труд преподавателя, медработника (контакт с людьми, большой объём информации, эмоциональное напряжение);

5. Труд студентов и учащихся (повышенное внимание, память, стрессовые ситуации).

При классификации умственного труда по напряженности учитывается ряд его особенностей:

·        функция внимания - определяется числом производственно важных объектов, за которыми нужно одновременно наблюдать;

·        длительность сосредоточенного наблюдения;

·        количество поступающих в единицу времени сигналов;

·        эмоциональное напряжение;

·        напряжение слуха и зрения;

·        степень монотонности труда;

·        график сменности, (менее напряженной принято считать работу, которая систематически выполняется в утреннюю смену, а наиболее напряженной — в случае чередования смен, включая работу ночью).

По выраженности этих признаков устанавливают, к какой из четырех категорий отнести труд по его напряженности. При этом основными (определяющими) признаками являются:

·        функция внимания;

·        количество поступающих в единицу времени сигналов;

·        эмоциональное напряжение.

Остальные признаки являются дополнительными. Как и в случае установления категории тяжести труда, напряженность определяют по любому из основных признаков или по двум дополнительным.

По интеллектуальной напряженности к наиболее высокой категории относят работу, связанную с творческой деятельностью, а по степени монотонности труда — такую, когда рабочая операция слишком упрощена и число входящих в нее элементов не превышает 2—3.