Физиологические основы труда и профилактика утомления

РЕФЕРАТ

  по дисциплине «Безопасность жизнедеятельности»

на  тему «Физиологические основы труда

  и профилактика утомления»

Содержание

Введение

Труд, будь он физический, умственный, творческий, играет важнейшую  роль в жизни человека. Он не только является посредником получения  материальных средств, но и основополагающим критерием в определении социального  статуса человека. Кроме этого  от характера и интенсивности  трудовой деятельности в значительной степени зависят физическое и  психическое состояния человека: его самочувствие, настроение, и  т.д. 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.

Но этого недостаточно знать для полномерного ведения  трудовой деятельности. Так как на человека оказывает огромное воздействие  и условия, в которых он трудится.

Они влияют также  и на результаты производства - производительность труда, качество и себестоимость  выпускаемой продукции. Производительность труда повышается за счет сохранения здоровья человека, повышения уровня использования рабочего времени, продления  периода активной трудовой деятельности человека.

Улучшение условий  труда и его безопасности приводит к снижению производственного травматизма, профессиональных заболеваний, что  сохраняет здоровье трудящихся и  одновременно приводит к уменьшению затрат на оплату льгот и компенсаций  за работу в неблагоприятных условиях труда, на оплату последствий такой  работы (временной и постоянной нетрудоспособности), на лечение, переподготовку работников производства в связи с текучестью кадров по причинам, связанным с  условиями труда.

1. Физиологические основы и классификация трудовой деятельности человека

Характер и организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на изменение функционального  состояния организма человека. Трудовая деятельность 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, в  то же время имеет ряд отрицательных  последствий. Прежде всего это социальная неэффективность физического труда, 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 характерна гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является одним из условий формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда. Длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность: ухудшаются функции внимания, памяти, восприятия.

В соответствии с принятой физиологической  классификацией трудовой деятельности в настоящее время различают  следующие формы труда.

Формы труда, требующие  значительной мышечной энергии. Этот вид трудовых операций применяется при отсутствии механизированных средств и требует повышенных энергетических затрат от 17 до 25 МДж(4000-6000 ккал) и выше в сутки.

Развивая мышечную систему и  стимулируя обменные процессы, напряжённый  физический труд имеет и ряд недостатков. Прежде всего, это его неэффективность, связанная с низкой производительностью  и необходимостью перерывов на восстановление физических сил, доходящих до 50 % рабочего времени.

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  изменяют характер мышечных нагрузок и усложняют программы действий. Профессии механизированного труда  нередко требуют специальных  знаний и навыков.

В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объёма мышечной деятельности, в работу вовлекаются  мелкие мышцы дистальных отделов  конечностей, которые должны обеспечить большую скорость и точность движений, необходимые при управлении механизмами. Однообразие простых и большей  частью локальных действий, однообразие  и малый объём воспринимаемой в труде информации приводят к  монотонности труда.

Формы, связанные  с частично автоматизированным производством. Полуавтоматическое производство исключает человека из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняют механизмы. Задача человека ограничивается обслуживанием автоматизированных линий и управлением электронной техникой. Характерные черты этого вида работ - монотонность, повышенный темп и ритм работы, нервная напряжённость.

Физиологическая особенность автоматизированных форм труда - это постоянная готовность работника к действию и быстрота реакции по устранению возникающих  неполадок. Такое функциональное состояние  «оперативного ожидания» различно по степени утомляемости и зависит  от отношения к работе, срочности необходимого действия, ответственности предстоящей работы и т. д.

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.

Конвейерная форма труда требует  синхронной работы участников в соответствии с заданным ритмом и темпом. При  этом чем меньше времени тратит работник на операцию, тем монотонней работа и проще ее содержание.

Монотония - одно из отрицательных последствий конвейерного труда, которое выражается в прежде временной усталости и нервном истощении. В основе этого явления лежит преобладание процесса торможения в корковой деятельности, развивающееся при действии однообразных повторных раздражителей, что снижает возбудимость анализаторов, рассеивает внимание, уменьшает скорость реакции, и как следствие быстро наступает утомление.

Формы труда, связанные  с управлением производственными  процессами и механизмами. Человек включен в систему управления как необходимое оперативное звено - чем менее автоматизирован процесс управления, тем больше участие человека. 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.

Формы интеллектуального (умственного) труда. Этот труд представлен как профессиями, относящимися к сфере материального производства, например конструкторы, инженеры, техники, диспетчеры, операторы и др., так и вне его - учёные, врачи, учителя, писатели, артистом, художники и др.

Интеллектуальный труд заключается  в переработке и анализе большого объема разнообразной информации, и  как следствие этого - мобилизация  памяти и внимания, частота стрессовых ситуаций. Однако мышечные нагрузки, как  правило, незначительны, суточные энергозатраты составляют 10-11,7 МДж(2000-2400 ккал) в сутки.

Для интеллектуального труда характерно гипокинезия, т.е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящего  к ухудшению реактивности организма  и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является неблагоприятным  производственным фактором, одной из причин сердечно сосудистой патологии  у лиц умственного труда.

В условиях научно-технического прогресса  возрастает роль творческого элемента во всех сферах профессиональной деятельности. 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.

Формы умственного труда подразделяются на операторский, управленческий, творческий труд, труд медицинских работников, труд преподавателей, учащихся и студентов. Отличаются они по организации трудового  процесса, равномерности нагрузки, степени эмоционального напряжения.

Операторский труд. В условиях современного многофакторного производства на первый план функции управления и контроля за работой технологических линий процессами товародвижения и обслуживания покупателей. Например, труд диспетчера оптовой базы или главного администратора супермаркета связан с переработкой большого объема информации за короткое время и повышенное нервно-эмоциональной напряженностью.

Управленческий труд - труд руководителей учреждений, предприятий характеризуется чрезмерным ростом объема информации, быстрым принятием решения, повышенной личной ответственностью, периодическим возникновением конфликтных ситуаций.

Творческий труд - наиболее сложная форма трудовой деятельности, требующая значительного объема памяти, напряжения внимания, что превышает нервно-эмоциональное напряжение. Это труд педагогов, программистов, дизайнеров, научных работников, писателей, композиторов, артистов, художников, архитекторов, конструкторов.

Труд преподавателей, торговых и медицинских работников, работников всех сфер услуг отличается постоянными контактами с людьми, повышенной ответственностью, часто дефицитом времени и информации для принятия правильного решения, что обуславливает высокую степень нервно-эмоционального напряжения.

Труд учащихся и студентов - это напряжение основных психических функций, и как память, внимание, восприятие; наличие стрессовых ситуаций (экзамены, зачёты).

Энергетические затраты человека зависят от интенсивности мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других условий (температуры, влажности, скорости движения воздуха и др.).

Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеющим важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа (учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа). С увеличением тяжести труда значительно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы, при физическом труде, и эмоциональным, при умственном труде, когда имеет место информационная перегрузка.

Физическая тяжесть  труда - это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения. Классификация труда по тяжести производится по уровню энергозатрат с учетом вида нагрузки (статическая или динамическая) и нагружаемых мышц.

Динамическая работа - процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. При этом энергия расходуется как на поддержание определенного напряжения в мышцах, так и на механический эффект. Если максимальная масса поднимаемых вручную грузов не превышает 5 кг для женщин и 15 кг для мужчин, работа характеризуется как легкая (энергозатраты до 172 Дж/с); 5...10 кг для женщин и 15...30 кг для мужчин -- средней тяжести; свыше 10 кг для женщин или 30 кг для мужчин--тяжелая.

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно интенсивной работы мозга по получению и переработке информации. Кроме того, при оценке степени напряженности учитывают эргономические показатели: сменность труда, позу, число движений и т.п. Так, если плотность воспринимаемых сигналов не превышает 75 в час, то работа характеризуется как легкая; 75...175--средней тяжести; свыше 176 --тяжелая работа.

В соответствии с гигиенической классификацией труда, условия труда подразделяются на четыре класса:

1--оптимальные; 

2--допустимые;

3--вредные; 

4--опасные (экстремальные).

Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены для параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для других факторов условно применяют такие условия труда, при которых уровни неблагоприятных факторов не превышают принятых в качестве безопасных для населения (в пределах фона).

Допустимые условия  труда характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест. Изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены, они не должны оказывать неблагоприятное воздействие в ближайшем и отдаленном периоде на здоровье работающего и его потомства. Оптимальный и допустимый классы соответствуют безопасным условиям труда.

Вредные условия труда характеризуются уровнями вредных производственных факторов, превышающими гигиенические нормативы и оказывающими неблагоприятное воздействие на организм работающего и (или) его потомство.

2. Физиологические изменения в организме при работе

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 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.

Именно комплекс всех явлений и ведет к сокращению мышечного волокна, в процессе которого участвуют ионы солей. Во время расслабления мышцы утратившая фосфор АТФ вновь фосфорилируется за счет фосфокреатинина. Затем начинаются процессы гликолиза и окислительного распада глюкозы, сопровождающегося связыванием фосфорной кислоты, отщеплённой от АТФ в процессе сокращения.

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

Количество кислорода  служит критерием интенсивности  выполняемой физической работы.

В процессе физической деятельности изменяются не только мышцы, но и другие органы и системы организма. Например, увеличивается объем лёгочной вентиляции, обуславливаемый как  учащение так и углублением дыхания, причем у тренированных лиц преобладает углубленное дыхание.

Происходят изменения  и сердечно-сосудистой системы, где  физическая нагрузка вызывает возрастание  минутного объема в следствии учащения сокращений и увеличения ударного объема сердца. Кроме того, мышечная работа вызывает , как правило, известное повышение максимального артериального давления; минимальное же обычно возрастает лишь при сравнительно больших физических условиях .

Из биохимических  изменений крови обращает на себя внимание динамика сахарной кривой. При  работах средней тяжести уровень  сахара в крови несколько повышается, причем повышенное его содержание сохраняется  некоторое время и в течении восстановительного периода.

При значительных энергетических затратах возможна гипогликемическая  реакция, свидетельствующая о начинающемся истощении углеводных резервов организма  или о недостаточной их мобилизации.

Резкое повышение  содержания молочной кислоты, сопровождающееся одновременно падением резервной щелочности крови, наблюдается при тяжелых  работах, производимых в условиях кислородной  задолженности. Длительные физические усилия умеренной мощности вызывают только первоначальное повышение содержания молочной кислоты в крови.

Могут наблюдаться  определённые изменения водно-солевого обмена при работе в горячих цехах  или при выполнении тяжелой физической работы. При этом значительное повышение  деятельности потовых желез может  снижать выделительную функции почек.

При тяжелой физической нагрузке возможно торможение секреции и моторной функции желудка, а  также замедление переваривания  и всасывания пищи.

Мышечная работа разновидной интенсивности может  вызывать сдвиг разных отделов центральной  нервной системы, в том числе  и коры головного мозга.

Напротив умеренная  работа улучшающая условно-рефлекторную деятельность и снижает порог восприятия для указанных анализаторов.

Некоторые особенности  физиологических изменений в  организме имеют место при  выполнении умственной работы с преимущественным участием высшей нервной деятельности. Отмечено что при интенсивной  умственной деятельности (в отличи от физической работы) газообмен или совсем не изменяется или изменяется незначительно.

Умственный труд обычно вызывает замедление пульса и  лишь иногда значительные умственные напряжения учащают пульс за счёт уменьшения диастолы. При умственной работе повышается кровяное давление, учащается дыхание, увеличивается  кровенаполнение сосудов мозга, но уменьшается кровенаполнение  сосудов конечной и брюшной полости.

Напряженный умственный труд вызывает отклонения от тонуса гладких  мышц внутренних органов, кровеносных  сосудов, в особенности сосудов  головного мозга и сердца.

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

3. Утомление, переутомление и их последствия

Под утомлением понимают 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; в зависимости от характера труда и индивидуальных особенностей человека 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 нее 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 умень-шением функциональных возможностей основных работающих орга-нов человека и сопровождающаяся чувством усталости.

Один из объективных признаков - это снижение производительности труда, субъективно же оно обычно выражается в ощущении усталости т.е. в нежелании или даже невозможности дальнейшего продолжения работы. Утомление может возникать при любом виде деятельности.

Утомление связанно с изменениями  физиологического состояния всего  организма в результате длительной или тяжелой работы, причем отдельное  значение имеет нарушение, возникающие  в центральной нервной системе.

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.

Симптомы переутомления - различные нарушения со стороны нервно-психической сферы, например ослабление внимания и памяти. Наряду с этим у переутомленных людей часто наблюдаются головные боли, расстройства сна (бессонница) ухудшение аппетита и повышенная раздражительность.

Кроме того, хроническое переутомление  обычно вызывает ослабление организма, снижение его сопротивляемости внешним  воздействиям, что выражается в повышении  заболеваемости и травматизма. Довольно часто это состояние предрасполагает  к развитию неврастении и истерии.

4. Профилактика утомления и основные пути повышения эффективности трудовой деятельности человека

Важной мерой  профилактики является обоснование  и внедрение в производственную деятельность наиболее целесообразного  режима труда и отдыха, т.е. рациональной системы чередования периодов работы и перерывов между ними.

Различают две  формы чередования периодов труда и отдыха на производстве: введение обеденного перерыва в середине рабочего дня и кратковременных регламентированных перерывов. Оптимальную длительность обеденного перерыва устанавливают с учетом удаленности от рабочих мест санитарно-бытовых помещении, столовых, организации раздачи пищи. Продолжительность и число кратковременных перерывов определяют на основе наблюдений за динамикой работоспособности, учета тяжести и напряженности труда.

При выполнении работы, требующей значительных усилий и участия крупных мышц, рекомендуются более редкие, но продолжительные 10... 12-минутные перерывы. При выполнении особо тяжелых работ (металлурга, кузнецы и др.) 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.

Кроме регламентированных перерывов  существуют микропаузы - перерывы в работе, возникающие самопроизвольно между операциями и действиями. Микропаузы обеспечивают поддержание оптимального темпа работы и высокого уровня работоспособности. В зависимости от характера и тяжести работы микропаузы составляют 9...10 % рабочего времени.

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.

Одним из наиболее важных элементов  повышения эффективности трудовой деятельности человека является совершенствование  умений и навыков в результате трудового обучения.

С точки зрения психофизиологической производственное обучение представляет собой процесс приспособления и соответствующего изменения физиологических функций организма человека для наиболее эффективного выполнения конкретной работы. В результате тренировки (обучения) возрастает мышечная сила и выносливость, повышается точность и скорость рабочих движений, быстрее восстанавливаются физиологические функции после окончания работы.

Правильное расположение и компоновка рабочего места, обеспечение удобной позы и свободы трудовых движений, использование оборудования, отвечающего требованиям эргономики и инженерной психологии, обеспечивают наиболее эффективный трудовой процесс, уменьшают утомляемость и предотвращают опасность возникновения профессиональных заболеваний.

Оптимальная поза человека в процессе трудовой деятельности обеспечивает высокую  работоспособность и производительность труда. Неправильное положение тела на рабочем месте приводит к быстрому возникновению статической усталости, снижению качества и скорости выполняемой  работы, а также снижению реакции на опасности. Нормальной рабочей позой следует считать такую, при которой работнику не требуется наклоняться вперед больше чем на 10...15°; наклоны назад и в стороны нежелательны; основное требование к рабочей позе -- прямая осанка.

Выбор рабочей позы зависит от мышечных усилий во время работы, точности и  скорости движений, а также от характера  выполняемой работы. При усилиях  не более 50 Н можно выполнять работу сидя, 50...100 Н с одинаковым физиологическим  эффектом как стоя, так и сидя, более 100 Н желательно работать стоя.