Вплив чинників середовища на працездатність людини в системі

Размещено на http://www.allbest.ru

Вплив чинників середовища на працездатність людини в системі

Трудова діяльність людини відбувається в певних умовах, які залежать від факторів виробничого середовища, тому одним із завдань ергономіки є вивчення їх впливу на функціональний стан і працездатність людини. Фахівці з ергономіки розробляють програми захисту людей від дії шкідливих чинників виробничого середовища та поліпшення умов праці, засоби захисту від негативних факторів.

Фізіолого-гігієнічна класифікація факторів, які можуть впливати на оператора в системі «людина -- машина -- середовище», включає такі групи:

-- електричні фактори (електричне поле, контактна різність потенціалів, атмосферний електричний струм -- ступінь іонізації повітря);

-- радіаційні фактори (іонізуючі, теплові, радіочастотні випромінювання);

-- метеорологічні фактори (температура, вологість, швидкість руху повітря);

-- бароакустичні фактори (атмосферний тиск і його перепади, шуми звукового діапазону, інфра- та ультразвуки);

-- механічні фактори (прискорення, вібрація, аперіодичні коливання, штовхання, тряска).

У процесі проектування системи «людина -- машина -- середовище» орієнтуються лише на оптимальні для життєдіяльності та працездатності параметри фізичних і хімічних факторів. Проте нині це не кожного разу можливо, тому як мінімум необхідно дотримуватися санітарних норм, закріплених законодавством.

Основними чинниками, які утворюють дискомфортні метеорологічні умови (Для більшості людей комфортними є умови при температурі навколишнього середовища приблизно на рівні 20--22 °С, вологості в межах 30--60 % і швидкості повітря не більше 0,2 м/сек.)у виробничих приміщеннях, є підвищена чи низька температура повітря, променева енергія, часто разом із високою вологістю й інтенсивним рухом повітря.

Підвищена та низька температури є чинниками, що можуть призвести до летального кінця: відхилення температури тіла людини за межі вище 43° провокує денатурацію (розклад) білка, а нижче 25° -- зниження інтенсивності обмінних процесів до незворотного рівня.

Відхилення від нормальної температури поділяють на місцеве та загальне. У разі місцевої дії тепла з великою інтенсивністю у людини виникають неприємні відчуття, біль, знижується працездатність. Якщо людина отримує опіки, то залежно від їх важкості вона може померти, перебувати в стані шоку. Тривале сильне перегрівання знижує фізичну та розумову працездатність. Людина не може сконцентруватися, зменшується швидкість виконання дій і рухів, важче приймаються рішення, з'являються розлади координації; виникають симптоми задишки, перебоїв у роботі серця, шуму у вухах, запаморочення. Отримуючи «тепловий удар», людина може взагалі знепритомніти.

Негативно впливає на організм людини не лише саме перегрівання, а й надмірне потовиділення призводить до негативних змін в обмінних процесах. Так, посилене потовиділення (понад 5 л за добу) протягом 3--4 днів поспіль призводить до порушення водно-сольового обміну. Велика втрата солей за інтенсивного потовиділення спричиняє зневоднення тканин організму, при цьому поглинання простої води у великій кількості лише прискорює процес вимивання солей. Вимивання солей, зокрема кальцію, калію, хлористого натрію порушують регуляцію м'язів тіла (підвищується тонус, виникають судоми), відтак збільшується в'язкість крові, зростає розпад білка тканин. Адаптивно реагуючи, організм починає посилювати вентиляцію легенів та прискорює перекачування крові, підвищується артеріальний тиск. Усе це унеможливлює продуктивну працю, збільшує ймовірність прийняття помилкових рішень.

Переохолодження не менш важко переноситься організмом людини. Залежно від рівня місцевого переохолодження воно може або викликати зниження тактильної (дотикової) чутливості, ускладнення виконання операцій, або призвести до порушення кровопостачання тканин, підвищення хворобливої чутливості переохолоджених органів, а також невралгії, радикулітів чи обмороження тощо. Водночас наслідком обмороження можуть стати незворотні порушення у всіх видах тканин, зокрема кісткової.

Загальна дія холоду викликає переохолодження всього організму. Людина стає млявою, апатичною. Адаптивною реакцією організму на тривалу дію холоду є розвиток дрімотного стану, подібого до наркотичного сну, з подальшим пригніченням дихальної та серцевої діяльності, зниженням внутрішньої температури тіла . Зазначимо, що найшвидше переохолоджується організм людини у воді, оскільки там тепловіддача організму відбувається значно швидше, ніж у повітрі. (Медична практика свідчить, що зниження внутрішньої температури тіла нижче +20 °С унеможливлює відновлення життєвих функцій при зміні температурного режиму.) працездатність людина середовище дискомфортний

Окремо варто охарактеризувати вплив газового складу повітря (Людина пристосувалася до такого газового складу повітря: N2 = 78-78,09 %, О2 - 20,95-21 %; Аг = 0,93-1 %, СО2 - 0,03 % за умови тиску 760 мм рт. ст.) на працездатність людини. У разі зниження вмісту кисню до 17 % за нормального тиску посилюється дихання, знижується чутливість зору, порушується координація рухів, людині важко оцінювати ситуацію та приймати рішення. Проте через відсутність відчуття дискомфорту людина може тривалий час не звертати уваги на вищеназвані явища. Якщо ж кисню стане ще менше, організм відчує його нестачу (гіпоксія) й відреагує запамороченням, можуть з'явитися психічні розлади, відчуття слабкості, а вміст кисню менший ніж 15 % за нормального атмосферного тиску викликає летальний кінець. У свою чергу 100 % вміст кисню в повітрі також негативно впливає на працездатність індивіда, оскільки перебування людини в таких умовах протягом 2--3 діб призводить до розвитку гіпоксії через порушення функцій легеневої тканини.

Негативно на працездатність людини впливає підвищення вмісту вуглекислого газу в повітрі. За нормального тиску й 5-відсоткового вмісту вуглекислого газу різко погіршується самопочуття та працездатність людини, вона може знепритомніти. Тривале дихання такою газовою сумішшю небезпечне для життя. Вміст вуглекислого газу понад 10 % у повітрі є причиною отруєння організму, може бути дуже небезпечним для життя.

Якщо в повітрі з'являються шкідливі газові домішки, то навіть їх незначна концентрація може викликати отруєння або призвести до психічних розладів чи важких соматичних ушкоджень. Часто виникають головний біль та болі в інших органах, людині важко мислити, сприймати інформацію. Варто сказати, що більшість шкідливих газів має властивість накопичуватися в організмі, тому їх дія дуже небезпечна для людини.

Метеорологічні умови (оптимальні та дозволені температури, відносна вологість і швидкість руху повітря) розраховуються для робочої зони виробничих приміщень відповідно до санітарних норм СН 245--71.

Серед бароакустичних факторів частіше на працездатність людини впливає атмосферний тиск та його перепади. Зміна тиску діє як механічний чинник, порушує рівновагу між газовою та розчиненою фазами у тканинах організму, знижує якість газообміну між організмом і зовнішнім середовищем, змінює фізіологічний ефект газу (під тиском навіть кисень має отруйні властивості).

Вплив тиску виявляється через порушення механізму вирівнювання тиску повітря у порожнинах тіла людини із зовнішнім тиском (дисбаризм). Такі порушення супроводжуються больовими відчуттями, призводять до зниження слуху. Різке підвищення тиску в порожнині легень відповідно до зовнішнього тиску може призвести до декомпресії, баротравм (розриви тканин легень), наприклад, у разі розгерметизації кабіни пілота чи скафандрів, швидкому підйомі водолазів із водних глибин тощо. Підвищення тиску суттєво впливає на тембр голосу, артикулярний апарат.

Підвищення тиску може змінити фізіологічний ефект газів. Так, дихання киснем за умови тиску 1140 мм рт. ст. (1,5 атм.) протягом робочого дня призводить до отруєння, а коли тиск дорівнює 2660 мм рт, ст (3,5 атм.), отруєння настає за 20--30 хв. Вплив цих чинників виявляється у порушенні чи втраті шкірної чутливості кінцівок, посиленні відчуття тривоги, виникненні судом. Симптоми негативного впливу цього ефекту такі самі, як у разі підвищення вмісту шкідливих домішок вуглекислого газу.

Зниження атмосферного тиску також може стати причиною порушення якості газообміну між організмом та зовнішнім середовищем. Наприклад, коли зовнішній тиск дорівнює 70 мм рт. ст., кисень не потрапляє в організм, навіть якщо повітря стовідсотково складається з кисню.

Механічні фактори в системах часто представлені негативним впливом прискорення та вібрації на працездатність людини. Рівень впливу прискорення залежить від його тривалості, різниці швидкості та часу, протягом якого ця різниця утворюється; важливим є напрямок прискорення по відношенню до тіла та його вид. Результатом прискорення є пере навантаження (перевищення сили, яка виникає внаслідок прискорення, порівняно із силою земного тяжіння).

Розрізняють такі види прискорення.

1. За видом:

а) прямолінійні;

б) радіальні (виникають під час обертання в одній площині по радіусу);

в) кутові (пов'язані зі зміною кутової швидкості);

г) коріолісові (виникають у разі одночасного обертання тіла у двох площинах і під час зміни радіусу обертання).

2. За напрямком:

а) повздовжні (від голови до ніг -- позитивний та від ніг до голови -- від'ємний);

б) поперечні (від грудей і до спини та навпаки).

Поява перенавантажень більше характерна для прямолінійних та радіальних прискорень. За умови дії прискорення організм відчуває збільшення навантаження через необхідність протидіяти силі прискорення; внаслідок цього підвищується напруженість м'язів, інтенсифікуються обмінні процеси, а, отже, посилюється серцева та дихальна діяльність. У разі дії значного прискорення людина відчуває важкість у певних частинах тіла, тож необхідно докладати більших зусиль для виконання певних дій. Під час перенавантажень порушується кровообіг, відбувається зміщення шкірних покривів і внутрішніх органів.

Вібрацію людина відчуває (в робочих системах), коли має справу з коливними твердими поверхнями (підлога, ручний Інструмент, робочі поверхні верстатів). Вібрація -- це фактично коливання (трясіння чи хитання). Несприятлива дія вібрації посилюється в разі збільшення частоти та зменшення амплітуди, часу коливань.

Залежно від площі стикання тіла людини з поверхнею, що вібрує, та характеристик коливань розрізняють місцеву та загальну дію вібрації. Місцева дія характеризується тим, що змінюється тонус кровоносних судин і кровопостачання тканин організму, знижується шкірна чутливість тощо. Загальна дія пов'язана з резонансним коливанням окремих частин тіла і внутрішніх органів людини. Тож залежно від сили такої вібрації людина може відчувати удари, переміщення, що ускладнює виконання робочих рухів, або піддатися впливу заколисування.

Несприятливими умовами є такі, що пов'язані з роботою в системах, де існує випромінювання. Шкідливим може виявитися не лише невидиме (інфрачервоне, ультрафіолетове), а й видиме (сонячного спектра) випромінювання.

Дія інфрачервоного випромінювання виявляється як «тепловий удар» й описана раніше. Ультрафіолетове випромінювання необхідне для синтезу гістаміноподібних речовин та вітаміну Д, тому нестача такого випромінювання (світлове голодування) призводить до зниження працездатності, пригнічення нервової системи та імунітету, до захворювань. Проте надлишок ультрафіолетового випромінювання також є несприятливим чинником -- можуть з'явитися симптоми інтоксикації, людина швидко втомлюється, стає роздратованою, з'являється головний біль, погане самопочуття, а також дерматит, свербіж, кон'юнктивіт. Надлишок ультрафіолетового випромінювання характерний для систем із використанням електрозварювального обладнання, електроплавильних печей тощо. В умовах високогір'я, де ультрафіолетові промені атмосфера поглинає менше, й їх дія посилюється за рахунок віддзеркалення від білої поверхні снігу, існує ризик ураження очей.

Радіоактивне випромінювання є дуже небезпечним для життєдіяльності людини. Залежно від дози опромінення в організмі можуть виникати зміни, не лише спроможні пригнічувати працездатність, а й порушувати життєво важливі функції організму. Навіть за періодичного потрапляння радіоактивних речовин усередину організму відбувається їх накопичення, що збільшує іонізацію атомів та молекул живої тканини, а це викликає зміни у процесах обміну речовин, виникає променева хвороба.

Не менш шкідливим для здоров'я людини є вплив електромагнітного поля. Нагріваючи навколишнє середовище, воно може пошкодити тканини, органи. Людина, яка тривалий час перебуває в зоні дії електромагнітного поля, відчуває головний біль, швидко втомлюється, відбуваються порушення нервової системи. Систематичне перебування під впливом названого чинника призводить до зміни кров'яного тиску, уповільнення пульсу, нервово-психічних захворювань людини.

Незалежно від того, чи працює людина в системі «людина -- машина -- середовище», вона постійно підпадає під вплив таких негативних чинників зовнішнього середовища як інфра- та ультразвуки. Інфразвук -- це механічні коливання пружного середовища, що мають однакову порівняно з шумом природу, але по­ширюються з частотою, меншою від 20 Гц . На противагу цьому, ультразвук -- це механічні коливання пружного середовища, які мають однакову порівняно зі звуком фізичну природу, але відрізняються від звуку вищою частотою, що перевищує 20 кГц (верхня межа чутності). (Частота у 20 Гц с нижнього межею порогу чутності.)

Інфразвук та ультразвук однаково негативно впливають на працездатність людини. Так, тривалий вплив першого фактора призводить до порушення сну, людина швидко втомлюється, є дуже роздратованою, а другого -- до розладів нервової та серцево-судинної систем, слухового та вестибулярного апаратів тощо. Останні розробки науковців свідчать, що інфра- та ультразвуки можуть стати серйозною зброєю проти людства.

Працездатність операторів значною мірою визначається й тим, наскільки правильно, достатньо освітлене робоче місце, адже зір має певні межі адаптації й розпізнавання. Оцінюючи світлову дію, враховують силу світла (вимірюється у канделах -- кд), світловий потік (вимірюється у люменах -- лм), яскравість (вимірюється у канделах на квадратний метр) та освітленість (вимірюється у люксах -- лк). Зазначимо, що негативний вплив даного чинника виявляється не лише у збільшенні кількості помилок, що їх робить оператор, а й у швидкій втомлюваності, головному болю тощо.

Підсумовуючи, наголосимо на тому, що не всі фактори зовнішнього середовища діють лише негативно та не всіх можна уникнути. На рівень їх шкідливості впливатиме дотримання організаторами роботи відповідних санітарно-гігієнічних правил і норм, забезпечення працівників засобами індивідуального захисту і т. ін. ..

Размещено на Allbest.ru