6.6. Основы физиологии человека и рациональных условий жизнедеятельности

Известно, что любой труд, будь он физический, умственный или творческий, играет важнейшую роль в жизни человека. Он не только является посредником получения материальных средств, но и основополагающим критерием в определении социального статуса человека, от характера и интенсивности трудовой деятельности в значительной степени зависят физическое и психическое состояния человека, его самочувствие и настроение. Следовательно, не только специалистам в этой области, но и каждому человеку необходимо знать основы физиологии туда, как необходимо правильно построить режим труда и отдыха, чтобы увеличить производительность труда, не ухудшив свое самочувствие.

Трудовая деятельность человека делится на физический и умственный труд.

Физический труд характеризуется повышенной нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и его функциональные системы, обеспечивающие его деятельность. Физический труд, развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы, имеет ряд отрицательных последствий. Прежде всего, это социальная неэффективность, связанная с низкой его производительностью, необходимостью напряжения физических сил и потребностью в длительном отдыхе (до 50 % рабочего времени).

Умственный труд объединяет работы, связанные с приёмом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерно значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность.

В соответствии с принятой физиологической классификацией трудовой деятельности человека различают следующие формы труда:

- формы труда, требующие значительной мышечной энергии - вид трудовых операций при отсутствии механизированных средств, когда требуются повышенные энергетические затраты (4000-6000 ккал и выше в сутки);

- механизированные формы труда – при этих формах труда энергетические затраты рабочих колеблются в пределах 3000-4000 ккал в сутки.

- формы, связанные с частично автоматизированным производством – полуавтоматическое производство исключает человека из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняют механизмы. Характерные черты этого вида работ – монотонность, повышенный темп и ритм работы, нервная напряжённость;

- групповые формы труда – конвейер – особенность этой формы заключается в разделении общего процесса на конкретные операции, строгой последовательности их выполнения, автоматической подаче деталей к каждому рабочему месту с помощью движущейся ленты конвейера. Монотония – одно из отрицательных последствий конвейерного труда, которое выражается в прежде временной усталости и нервном истощении;

- формы труда, связанные с управлением производственными процессами и механизмами – с физиологической точки зрения различают две основные формы управления производственным процессом: в одних случаях пульты управления требуют частых активных действий человека, а в других – редких. В первом случае непрерывное внимание работника получает разрядку в многочисленных движениях и речедвигательных актах, во втором – работник находится главным образом в состоянии готовности к действию, его реакции малочисленны.

В условиях научно-технического прогресса возросла роль творческого элемента во всех сферах профессиональной деятельности, в том числе и на ВТ. В наступивший компьютерный век во многих профессиях, преимущественно физического труда, увеличивается доля умственного компонента, когда даже функции управления и контроля возлагаются на электронную технику. Умственный труд связан с приемом и переработкой информации, требует напряжение сенсорного аппарата, а также активации процессов мышления, эмоциональной сферы.

Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других условий (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.). Затраты энергии меняются и зависимости от рабочей позы. При рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5-10 % уровень основного обмена; при рабочей позе стоя - на 10-25 %, при вынужденной неудобной позе - на 40-50 %. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15-20 % общего обмена в организме. 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 %.

Любой труд представляет собой сложный комплекс физиологических процессов, в который вовлекаются все органы и системы человеческого тела. Огромную роль в этой деятельности играет центральная нервная система, обеспечивающая, координацию функциональных изменений, развивающихся в организме при выполнении работы.

Трудовая деятельность осуществляется благодаря затратам энергии мускулов, нервов человеческого, мозга. Источником химической энергии, превращающейся в механическую работу мышц является аденозинтрифосфа́т (АТФ). Под влиянием нервных импульсов эта кислота взаимодействует с сократительной белковой структурой мышцы, причём происходит диссоциация актомиозина на его компоненты, изменение конфигурации белковых молекул и т. д.

Энергия, получающаяся при распаде углеводов, используется для выполнения механической работы не непосредственно, а через образование особых фосфорных соединений.

Важной составляющей рационального условия труда человека является утомление его организма. Под которым понимается особое физиологическое состояние организма, возникающее после проделанной работы и выражающееся во временном понижении работоспособности.

Работоспособность - величина функциональных возможностей организма человека, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время. Во время трудовой деятельности работоспособность организма изменяется во времени. Различают три основные фазы сменяющих друг друга состояний человека в процессе трудовой деятельности:

- фаза врабатывания, или нарастающей работоспособности. В этот период уровень работоспособности постепенно повышается по сравнению с исходным. Этот период длится от нескольких минут до 1,5 ч, а при умственном творческом труде - до 2-2,5 ч;

- фаза высокой устойчивости работоспособности, для которой характерно сочетание высоких трудовых показателей с относительной стабильностью или даже некоторым снижением напряженности физиологических функций. Продолжительность этой фазы может составлять 2-2,5 ч и более в зависимости от тяжести и напряженности труда;

- фаза снижения работоспособности, характеризующаяся уменьшением функциональных возможностей основных работающих органов человека и сопровождающаяся чувством усталости.

При длительном воздействии на организм вредных факторов производственной среды может развиться переутомлением, называемое иногда хроническим утомлением, когда ночной отдых полностью не восстанавливает снизившуюся за день работоспособность.

Основой для возникновения переутомления служит постоянное несоответствие продолжительности и тяжести работы и времени отдыха. Кроме того, развитию переутомления могут способствовать неудовлетворительная обстановка труда, неблагоприятные бытовые условия, плохое питание.

Одной из важных мер профилактики утомляемости является обоснование и внедрение в производственную деятельность наиболее целесообразного режима труда и отдыха, т.е. рациональной системы чередования периодов работы и перерывов между ними.

При выполнении работы, требующей значительных усилий и участия крупных мышц, рекомендуются более редкие, но продолжительные 10-12-минутные перерывы. При выполнении особо тяжелых работ следует сочетать работу в течение 15-20 мин с отдыхом такой продолжительности. При работах, требующих большого нервного напряжения и внимания, быстрых и точных движений рук, целесообразны более частые, но короткие 5-10-минутные перерывы.

Высокая работоспособность и жизнедеятельность организма под­держивается рациональным чередованием периодов работы, отдыха и сна человека. В течение суток организм по-разному реагирует на физическую и нервно-психическую нагрузку. В соответствии с суточным циклом организма наивысшая работоспособность отмечается в утренние (с 8 до 12 ч) и дневные (с 14 до 17 ч) часы. В дневное время наименьшая работоспособность, как правило, отмечается в период между 12 и 14 ч, а в ночное время — с 3 до 4 ч, достигая своего минимума. С учетом этих закономерностей определяют сменность работы предприятий, начало и окончание работы в сменах, перерывы на отдых и сон.

Чередование периодов труда и отдыха в течение недели должно регулироваться с учетом динамики работоспособности. Наивысшая работоспособность приходится на 2, 3 и 4-й день работы, в последующие дни недели она понижается, падая до минимума в последний день работы. В понедельник работоспособность относительно понижена в связи с врабатываемостью.

Для снятия нервно-психологического напряжения, борьбы с утомлением, восстановления работоспособности в последнее время успешно используют кабинеты релаксации или комнаты психологической разгрузки.

Кроме того на предприятиях должны создаваться рациональные санитарно-технические условия, изложенные в строительных нормах и правилах и санитарных нормах проектирования предприятий.

Так, например, объем производственных помещений на одного работника должен составить на менее 15 м³ площадь – не менее 4,5 м², высота - не менее 3,2 м. Температура воздуха в производственных помещениях в холодный и переходный период года должна быть от 14 до 21 ⁰С, в теплый период – от 17 до 25 ⁰С. относительная влажность – в пределах 60-70 %, скорость движения воздуха – не более 0,2 – 0,5 м/с.

Составная часть гигиены труда - это физиология труда, изучающая физиологические процессы в организме человека, связанные с его трудовой деятельностью. Физиология труда ставит своей целью найти рациональную с физической точки зрения организацию труда, при которой снижается утомляемость человека, повышается работоспособность и производительность труда.