Физиология труда и ее роль в обеспечении безопасности жизнедеятельности

Достижение безопасности системы «человек — среда обитания» возможно, если будут учтены особенности каждого входящего в нее элемента. Для нормального функционирования с окружающей средой необходимо изучить вопросы создания комфортного состояния среды обитания в зонах трудовой деятельности и отдыха человека.

Среда обитания человека, являясь частью окружающей среды, включает в свой состав условия труда (жизнедеятельности), предмет труда и средства труда. Труд как форма жизнедеятельности человека объединяет в системе «человек — среда обитания» самого человека, предмет труда, средства труда и условия труда. Физиология труда изучает жизнедеятельность организма человека во взаимодействии с окружающей средой при выполнении им трудовых функций. Напряженность труда определяется уровнем физических и нервно-эмоциональных нагрузок. Теплообмен человека с окружающей средой включает контактную теплопроводность, лучистый теплообмен, конвективный теплообмен, теплоотдачу испарением.

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

Нервная система человека имеет сложное строение. Различают центральную и периферическую нервную системы. Центральная нервная система — головной и спинной мозг. Эта система формирует и регулирует поведение и мыслительную деятельность человека. Периферическая нервная система — нервы, по которым распространяются нервные импульсы с периферии в нервные центры, и наоборот, из нервных центров к периферическим органам. Кроме того, есть вегетативная нервная система, которая регулирует растительную жизнь организма, деятельность его внутренних органов, выполняющих функции жизнеобеспечения.

От головного и спинного мозга отходят многочисленные нервные волокна, идущие в направлении периферии. Они собираются в пучки различной толщины, образуя, таким образом, нервы, связывающие головной и спинной мозг с различными органами и системами человеческого тела.

Ответная реакция организма на поступление раздражения рецепторов, осуществляемая при участии и под контролем ЦНС, называется рефлексом. Согласно учению И.П. Павлова, все рефлексы распадаются на 2 большие группы: безусловные и условные. Рефлексы низших отделов центральной нервной системы, которые передаются организму наследственно, получили название безусловных. Корковые рефлексы, образующиеся и возникающие под воздействием материальных условий среды, называются условными. Образование условных рефлексов есть функция коры головного мозга.

Наиболее общими особенностями условно рефлекторной деятельности человеческого организма в процессе труда являются:

1) осознанность цели трудовой деятельности — стремление к достижению цели выступает как раздражитель, способствующий формированию и закреплению условных рефлексов;
2) в процессе трудовой деятельности на высшие отделы ЦНС воздействуют не только физические и химические раздражители, но и раздражители социального порядка, которые обусловлены общественным характером труда.

Огромное разнообразие проявлений жизнедеятельности организма как единого целого с окружающей средой осуществляется благодаря объединяющей, регулирующей и координирующей роли ЦНС и ее высших отделов. Поэтому различные движения, приемы, операции, совершаемые человеком во время трудовой деятельности, есть внешнее проявление сложнейших процессов, происходящих в отделах нервной системы.

Таким образом, нервная система, выполняет две основные функции:

1) обеспечивает нормальное взаимодействие организма с окружающей средой;
2) объединяет и регулирует все функции жизнедеятельности всего организма, его органов, клеток.

Важнейшей предпосылкой правильной ориентации человека в окружающей среде является зрение.

В процессе жизни и деятельности человек до 80% всей информации получает через зрительный анализатор. Восприятие визуальной информации ограниченно пределами так называемого поля зрения. Поле зрения — это пространство, обозреваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы, это та сфера, электромагнитные волны в которой возбуждают визуальные ощущения. В пределах угла зрения 30—40° условия для видения оптимальны. В этом диапазоне целесообразно помещать основные носители информации, так как в нем воспринимаются и движения, и резкие контрасты.

Глаз, обеспечивая безопасность человека, и сам снабжен естественной защитой. Рефлекторно закрывающиеся веки защищают сетчатку глаза от сильного света, а роговицу от механических воздействий. Слезная жидкость смывает с поверхности век пылинки, убивает микробы, благодаря наличию в ней лизоцима (обеззараживающее вещество). Защитную функцию выполняют и ресницы. Однако, несмотря на совершенство, естественная защита для глаз оказывается недостаточной. Поэтому при опасных для глаз условиях следует обязательно применять искусственные средства защиты.

Звуки доставляют человеку информацию. Одни звуки приятны, другие звуки отрицательно влияют на здоровье человека. Некоторые выполняют роль сигналов, предупреждая об опасности. Оценить мир звуков человек может с помощью органа слуха.

Слуховой анализатор обладает высокой чувствительностью, позволяет человеку воспринимать широкий диапазон звуков окружающей среды и анализировать их по силе, высоте тона, окраске, отмечать изменения по интенсивности и частотному составу, определять направление прихода звука.

Двигательный аппарат — важнейшее звено в трудовой деятельности человека.

Двигательным аппаратом человеческого организма называют специализированный аппарат, который состоит из:

— костно-опорного аппарата (кости, суставы, сухожилия);
— скелетных и речевых мышц;
— двигательных нервных центров, заложенных в спинном и головном мозге, и нервов, связывающих эти центры с мышцами.

Двигательный аппарат выполняет следующие функции:

— является исполнительным механизмом, посредством которого человек, используя орудия труда, благодаря выработанным движениям и приемам воздействует на предмет труда;
— входит в состав рабочего механизма речи и мышления;
— в нем заложен биохимический механизм превращения химической энергии в механическую и тепловую;
— является источником мощных нервных импульсаний.

Простейшими элементами двигательного аппарата человека являются так называемые кинематические пары — совокупность двух звеньев, взаимно ограничивающих движение и соединенных друг с другом посредством сустава, напоминающих собой шарнир. Необходимо подчеркнуть две особенности устройства человеческого организма: небольшое количество кинематических пар и возможность выполнения с их помощью бесконечного многообразия двигательных задач.

В зависимости от анатомического строения сустава кинематические пары могут совершать движение в одном или нескольких направлениях, то есть обладают различными степенями свободы.

Различают два вида мышц: гладкие и поперечно-полосатые. Из гладких состоит мускулатура стенок кровеносных сосудов и всех внутренних органов (кроме сердца), а из поперечно-полосатых — вся скелетная мускулатура и сердечная. Поперечно-полосатые мышцы называются также скелетными.

Динамическая работа характеризуется изменением длины мышц при их напряжении и преимущественно в пространстве какого-либо звена двигательного аппарата человека. Динамическая работа внешне воспринимается как эффективная, мы наблюдаем перемещение предметов труда, инструмента и т.д. Следует иметь в виду, что двигательные функции осуществляются не только двигательным аппаратом, но всем организмом.

Под воздействием условных раздражителей от нервных окончаний, заложенных в зрительных, двигательных и других окончаниях периферических анализаторах, импульсы идут по нервным волокнам к коре больших полушарий, в которой расположен корковый конец двигательного анализаторов, регулирующий двигательные функции организма. Таким образом, в коре головного мозга находится двигательная зона, которая осуществляет двигательные функции организма.

Эффективное осуществление рабочих движений и приемов во многом зависит от правильной позы работника. С физиологической точки зрения состояние позы представляет собой исходный момент для активного действия. Выбор правильной и удобной позы необходим:

— для здоровья человека, так как длительное пребывание в неудоб

ной позе приводит к патологическим изменениям;

— для обеспечения эффективной работоспособности человека.

Состояние позы, ее удобство зависят главным образом от двух моментов:

1) от положения центра тяжести и площади опоры;
2) от величины напряжения тонических (волокна имеют способность к медленно протекающему сокращению) мышечных групп, препятствующего нарушению соответствующего расположения частей тела.

В процессе труда наиболее распространены позы «стоя» и «сидя».

Поза «стоя» требует больших энергетических затрат и менее устойчива. Общая ориентация на практическом решении вопроса о выборе позы должна идти по линии замены позы «стоя» позой «сидя».

Трудовая деятельность человека и окружающая среда постоянно меняются в процессе интенсивного использования продуктов научно-технического прогресса и осуществления широких социально-экономических преобразований. Вместе с тем труд остается первым, основным и непременным условием существования человека.

В настоящее время различают следующие основные формы труда.

1. Формы физического труда

I. I. Формы труда, требующие значительной мышечной энергии. Этот вид трудовых действий применяется при отсутствии механизированных средств и требует повышения энергетических затрат от 17 до 25 МДж (4000—6000 Ккал) и выше в сутки.

Развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы, напряженный физический труд имеет ряд недостатков. Это неэффективность, связанная с низкой производительностью труда и необходимостью перерывов на восстановление физических сил, доходящих до 50% рабочего времени.

1.2. Механизированные формы труда. При этих формах труда энергетические затраты рабочих колеблются в пределах 12,5—17 МДж (3000—4000 Ккал) в сутки.

Механизированные формы труда уменьшают характер мышечных нагрузок и усложняют программы действий. Однако однообразие простых действий и малый объем воспринимаемой в труде информации приводят к монотонности труда.

1.3. Формы, связанные с частично автоматизированным производством. Данная форма труда исключает человека из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняют механизмы. Характерные черты этого вида работ — монотонность, повышенный темп и ритм работы, нервная напряженность.

Физиологическая особенность автоматизированных форм труда — это постоянная готовность работника к действию и быстрота реакции по устранению возникающих неполадок.

1.4. Группировка формы труда — конвейер. Отличительной особенностью данной формы является разделение общего процесса на конкретные операции, строгая последовательность их выполнения, автоматическая подача деталей к каждому рабочему с помощью ленты конвейера.

Конвейерная форма труда требует соответствующего темпа и ритма работы. Чем меньше работник тратит времени на операцию, тем монотоннее работа и проще ее содержание.

2. Формы труда, связанные с управлением производственными процессами и механизмами

С физиологической точки зрения, различают две основные формы управления производственными процессами: в одних случаях пульты управления требуют частых активных действий человека, а в других — редких.

Формы интеллектуального (умственного) труда. Этот труд представлен профессиями, относящимися к сфере материального производства (конструкторы, инженеры, техники, диспетчеры, операторы и др.) и находящимися вне его (ученые, врачи, учителя, писатели, артисты, художники и др.).

Интеллектуальный труд заключается в переработке и анализе большого объема разнообразной информации, а следовательно, мобилизации памяти, внимания, напряжения сенсорного аппарата, активизации процессов мышления. Однако мышечные нагрузки незначительны, а суточные энергозатраты составляют 10—11,7 МДж (2000—2400 Ккал) в сутки.

Для интеллектуального труда характерна гипокинезия (значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения).

Формы умственного труда:

2.1. Операторский.
2.2. Управленческий.
2.3. Творческий труд.
2.4. Труд медицинских работников.
2.5. Труд преподавателей, учащихся и студентов.

Отличаются они по организации трудового процесса, равномерности нагрузки, степени эмоционального напряжения.

Интенсивная работа, как физическая, так и умственная, может привести к утомлению и переутомлению.

Под утомлением понимают особое физиологическое состояние организма, возникающее после проделанной работы и выражающееся во временном снижении работоспособности. При длительном воздействии на организм вредных факторов производственной среды может развиваться переутомление, называемое иногда хроническим утомлением, когда ночной отдых полностью не восстанавливает снизившуюся за день работоспособность.

Важной мерой профилактики утомления является обоснование и внедрение в производственную деятельность наиболее целесообразного режима труда и отдыха. Рациональный режим труда и отдыха — это распорядок в трудовой деятельности, который регламентирует такое соотношение работы и отдыха, при котором высокая производительность труда сочетается с высокой и устойчивой работоспособностью человека в течение возможно длительного времени. Необходимость чередования работы и отдыха является одной из физиологических особенностей трудовой деятельности человека. Уменьшение работоспособности при утомлении может наступить раньше или позже, в зависимости от характера и конкретных условий труда. Большое значение в профилактике утомления имеет активный отдых, в частности физические упражнения, проводимые во время коротких производственных перерывов. Физкультура в организациях повышает производительность труда от 3 до 14% и улучшает некоторые показатели физиологического состояния организма работающих.

Положительным для снятия нервно-психологического напряжения, борьбы с утомлением, восстановления работоспособности является использование функциональной музыки, а также кабинеты релаксации или компоненты психологической нагрузки. Одним из элементов психологической нагрузки является аутогенная тренировка, основанная на комплексе взаимосвязанных приемов психических упражнений со словесным самовнушением. Главное внимание уделяется приобретению и закреплению навыков мышечного расслабления, позволяющих нормализовать сферу и вегетативные функции.

Необходимыми факторами для профилактики утомления, бесспорно, являются санитарное состояние производственных помещений, микроклиматические условия, эстетическое оформление и др.

Безопасное осуществление различных форм трудовой деятельности человека возможно при обязательном учете физиологических основ умственного и физиологического труда, проведении мер по повышению работоспособности организма и созданию комфортных условий для работы.

Анализ деятельности и жизни людей дает основания для утверждения о том, что любая деятельность потенциально опасна. Это утверждение получило название «аксиома о потенциальной опасности». В процессе эволюции человеческий организм приспосабливается к экстремальным климатическим условиям: низким температурам севера, высоким температурам экваториальной зоны, к жизни в сухой пустыне и в сырых болотах. Потенциальная опасность заключается в скрытом, неявном характере проявления опасностей. Например, мы не ощущаем до определенного момента увеличение концентрации углекислого газа в воздухе. В норме атмосферный воздух должен содержать его не более 0,05%. В помещении, где находятся люди, концентрация углекислого газа постоянно увеличивается. Он не имеет цвета, запаха, и нарастание его концентрации проявится появлением усталости, вялости, снижением работоспособности. Организм человека, пребывающего систематически в таких условиях, отреагирует сложными физиологическими процессами: изменением частоты, глубины и ритма дыхания; увеличением частоты сердечных сокращений; изменением артериального давления. Все это может привести к травматизму.

Авторы: Маслова В.М., Кохова И.В., Ляшко В.Г.