Эргономика - наука о приспособлении должностных обязанностей, рабочих мест, предметов и объектов труда.

Тема контрольной работы: закономерности динамики работоспособности и проблема утомляемости.

Работоспособность - потенциальная возможность индивида выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени. Работоспособность зависит от внешних условий деятельности и психофизиологических ресурсов индивида.

Утомляемость - свойство организма в целом или отдельных его частей быть подверженным утомлению. Конкретная реализация этого свойства, т.е. глубина развивающегося утомления при одной и той же нагрузке (умственной, физической, эмоциональной), зависит от степени адаптации человека к определенному виду деятельности и его тренированности, физического и психического состояния работающего, уровней мотивации и нервно-эмоционального напряжения, возраста, адекватности нагрузок и т.п.

Актуальность. Создание благоприятных условий труда, удобства управления, снижение утомляемости, повышение привлекательности и пристижности труда - важнейшие социальные и эргономические задачи. Вопрос гуманизации техники становятся в один ряд с техническими характеристиками машин.

Цель. Исследовать закономерности динамики работоспособности, а также виды и причины утомляемости.

Задачи:

Способность человека к целесообразной деятельности может оцениваться тремя основными характеристиками: дееспособностью, трудоспособностью, работоспособностью.

Дееспособность - это общая способность формировать целесообразную деятельность, понимать значение своих действий, управлять ими, совершенствовать их. Иначе говоря - это способность самостоятельно осуществлять различные формы целесообразной деятельности.

Трудоспособность - это состояние здоровья, позволяющее человеку выполнять работу определенного объема и качества. Трудоспособность может снижаться с возрастом в результате старения организма, утрачиваться временно в случае заболевания, утрачиваться постоянно (полностью или частично) в результате бытовой или производственной травмы, хронического заболевания или отравления.

По-существу, дееспособность и трудоспособность характеризуют потенциальные возможности человека к достижению цели деятельности. При реализации этой цели, в процессе труда, человек выполняет конкретные действия, в конкретных условиях, испытывая конкретные физические и нервные нагрузки в течение определенного времени - и здесь основной характеристикой выступает его работоспособность.

Работоспособностью называют способность человеческого организма изменять течение физиологических и психических функций и в соответствии с этим выполнять определенную деятельность с требуемым качеством в течение некоторого периода времени.

Испытывая различные нагрузки в процессе труда, расходуя физическую и нервную энергию, организм человека приспосабливается к ним: меняется функционирование нервной и мышечной систем, дыхание, кровообращение, обмен веществ - происходит изменение и усложнение психофизиологических процессов. По утверждению академика И.П. Павлова, для выполнения трудовых функций должно начаться много «новых процессов: и новое дыхание, и новое сердцебиение, новая секреция и т.д.»

Иначе говоря, необходимо физиологическое и психологическое обеспечение трудовой деятельности, когда согласованно действуют все системы организма - рецепторы, нервные клетки, мышцы, сосуды, железы, качество и длительность действия которых определяют работоспособность человека.

На разных уровнях исследования жизнедеятельности организма работоспособность проявляется по-разному. На внешнем, деятельном уровне - как процесс и результат целесообразной деятельности: преобразование предмета труда, выполнение действий по обслуживанию, обработка информации и т.п. На нейрофизиологическом уровне - как процесс возбуждения, обеспечивающий связь рецепторов, нервных центров, нервных проводников и мышц исполнительных органов. На молекулярном, внутриклеточном уровне - как процесс преобразования энергии химических веществ, которая обеспечивает процесс возбуждения. Таким образом, с физиологической точки зрения работоспособность можно определить как способность той или иной функционирующей единицы организма (клетки, железы, мышцы) к преобразованию одного вида энергии в другой.

Исходный уровень работоспособности человека зависит по преимуществу от субъективных факторов: тип нервной системы (прежде всего силы процессов возбуждения и торможения); мышечной силы и выносливости, определяющих способность развивать и поддерживать мышечное усилие; состояния здоровья; уровня профессионального мастерства и тренированности, обусловливающих способность концентрации нервной энергии и мышечных усилий, нахождение более рационального, «энергетически экономного» способа выполнения работы; наличия положительной трудовой мотивации, интереса к содержанию работы и заинтересованности в достижении ее целей; возраста, эмоционального состояния работника и т.п.

По мере увеличения уровня и продолжительности нагрузок в процессе труда на протяжении смены, недели, года работоспособность изменяется, причем в довольно широком диапазоне. В соответствии с рекомендациями Международной организации труда, исследованиями НИИ труда к факторам, определяющим изменение работоспособности в процессе трудовой деятельности, относят следующие:

- физические усилия (перемещение грузов, поддержание тяжестей, нажатие на предмет труда и органы управления);

- нервное напряжение (сложность расчетов, особые требования к качеству работ, сложность управления оборудованием, опасность для жизни и здоровья, особая точность работ);

- темп работы (количество трудовых движений в единицу времени);

- рабочее положение (положение тела человека и его органов - удобное, ограниченное, неудобное, неудобно-стесненное, очень неудобное);

- монотонность работы (многократное повторение однообразных кратковременных операций, действий, циклов);

- температура, влажность, тепловое излучение в рабочей зоне;

- загрязненность воздуха (наличие и качество примесей в 1 м³ воздуха рабочей зоны);

- производственный шум (наличие, частота, сила звука);

- вибрация, вращение, толчки;

- освещенность в рабочей зоне.

Можно отметить, что среди перечисленных факторов выделяются те, которые связаны с содержанием деятельности и те, которые определяются внешними условиями ее осуществления. Первые определяют расходование энергии на осуществление рабочих действий, вторые - расход энергии на поддержание жизнедеятельности организма и сопротивление негативным воздействиям со стороны внешней среды.

Можно утверждать, что работоспособность человека является физиологической основой производительности труда, а обеспечение высокой устойчивой работоспособности - одно из важнейших направлений повышения производительности. Следовательно, необходимо найти методы оценки уровня и динамики работоспособности, влияния ее изменения на производительность труда, чтобы иметь возможность определить последствия совершенствования факторов, воздействующих на работоспособность, оптимизации режимов труда и отдыха, внедрения эргономических мероприятий.

Существует ряд методов измерения работоспособности по частным показателям. Наиболее применим на предприятии статистический метод, основанный на изучении результатов труда либо затрат времени на одно изделие, операцию (штучное время). Здесь широко применяется хронометраж и фотохронометраж. Определяют выработку или величину грузопереработки за каждые час или 30 мин смены, изменение штучного времени или процента брака за аналогичные временные отрезки. Если в течение рабочей смены не было технических или организационных неполадок, то все колебания указанных показателей отражают изменения работоспособности.

В дополнение к этому методу используется метод субъективных оценок, состоящий в выявлении проявления чувства усталости у работников на основе анкет и опросов. Существует методика специального опроса рабочих, при которой величина усталости (снижения работоспособности) оценивается в баллах (отсутствие усталости - 0, легкая усталость - 1, средняя - 2, сильная - 3, очень сильная - 4 балла). По данным НИИ труда усталость к концу смены среди рабочих более 90 наиболее распространенных профессий колеблется в диапазоне 0,5 - 2,9 балла. Прежде всего данный метод целесообразно применять для определения достоверности выборки, т.е. выделения именно тех групп работников, работоспособность которых подвержена существенным колебаниям на протяжении смены. Самостоятельно данный метод практически не используется.

Специалисты в области физиологии и психологии труда применяют ряд специфических методов. Энергетический метод отражает изменение уровня расхода энергии на работах, требующих значительных физических усилий. С помощью приборов - спирографов, спирометаболографов и газоанализаторов исследуются изменения внешнего дыхания и легочного газообмена (поглощение кислорода и выделение продуктов распада).

Психофизиологические методы основаны на оценке изменений работоспособности по изменениям показателей пульса, температуры тела, кровяного давления, частоты дыхания, мышечной силы и выносливости. Так, установлено, что при тяжелой работе мышечная сила к концу смены убывает на 6-12%. Помимо этого, изучается изменение показателей функционального состояния нервной системы, деятельности органов чувств (остроты зрения, порога слышимости), нервно-мышечной координации, зрительно-моторной реакции, исследуются с помощью специапьных тестов и таблиц отклонения в концентрации и устойчивости внимания, функциях логического мышления и т.п.

утомление работоспособность производственный

2. Производственное утомление, его виды и причины

«Производственное утомление - временное и обратимое снижение функциональных возможностей (работоспособности) организма человека, вызванное непосредственно работой и воздействием условий труда». Условия труда в данном определении понимаются в широком смысле не только как организационно-технические, санитарно-гигиенические и другие материально-вещественные условия, но и как социально-психологические, в первую очередь, взаимоотношения в коллективе, социально-психологический климат в нем.

Утомление ведет к снижению эффективности деятельности, т.е. к возрастанию величины физиологических и психических затрат на выполнение одного и того же акта работы.

Субъективно производственное утомление ощущается человеком как чувство усталости которое можно рассматривать как биологический сигнал утомления, субъективно переживаемое особое психологическое состояние. Человек ощущает:

- чувство слабосилия - повышенное напряжение при работе, неуверенность в способности продолжать ее должным образом (даже если реально производительность еще не снижается);

- расстройство внимания (трудность в его концентрации, неустойчивость или, напротив, вялое, малоподвижное внимание, затруднения в его переключении);

- расстройства в сенсорной сфере (изменения в деятельности анализаторов, принимающих участие в работе - снижение остроты зрения, слуха, чувство жжения в глазах и т.п.);

- нарушения в моторной сфере (замедленные или беспорядочные, торопливые, недостаточно точные и скоординированные движения);

- неприятные ощущения в работающих органах: чувство боли и затекания в мышцах рук и ног, при статической позе - в мышцах спины, живота, шеи, при умственной работе - появление болей в области лба и затылка;

- дефекты памяти и мышления в сфере рабочей деятельности;

- ослабление воли (выдержки, самоконтроля, настойчивости);

- неосознанное желание делать более частые и длительные перерывы;

- сонливость.

Следует заметить, что далеко не всегда производственное утомление явственно проявляется в ощущении усталости. Наиболее ярко оно дает о себе знать при физической деятельности: повышением частоты пульса, дыхания, обильным потоотделением, мышечной усталостью. При преимущественно умственных нагрузках чувство усталости проявляется в более «стертых» формах, и работник может «не заметить» этот сигнал, преодолеть утомление волевым усилием и продолжить деятельность. Кроме того, особенность умственного труда состоит в том, что при поиске решения мысль продолжает «движение» и после окончания рабочего дня, иногда даже во сне. Это влечет за собой очень значительное нервно-эмоциональное напряжение. Поэтому при отсутствии рационального режима труда и отдыха, навыков психичеcкойсаморегуляции накапливающееся утомление может превратиться в переутомление - болезненное состояние, когда за время отдыха работоспособность полностью не восстанавливается и могут развиваться функциональные расстройства в организме: раздражительность, сонливость днем и бессонница ночью, головные боли, даже заболевания центральной нервной системы.

Объективными показателями развивающегося производственного утомления могут быть показатели:

- экономические (снижение выработки, увеличение штучного времени, рост брака);

- статистические (увеличение случаев травматизма и мик¬ротравматизма, микропауз в рабочей деятельности, перерывов по инициативе работников;

- физиологические (нарушение координации движений, тремор (дрожь) рук и пальцев, снижение мышечной выносливости);

- психологические (замедление психических процессов и реакций, снижение концентрации внимания, рост количества ошибок).

Причинами повышенного производственного утомления могут быть:

- интенсивная, в высоком темпе, напряженная деятельность;

- нерациональное распределение нагрузок во времени (нарушение ритмичности работы);

- чрезмерно большой поток воспринимаемой и перерабатываемой информации;

- низкая содержательность (монотонность) труда;

- несоответствие оборудования, инструмента, планировки рабочего места антропометрическим и эргономическим требованиям;

- напряженность, вызванная повышенным производственным риском и опасностью;

- неблагоприятный социально-психологический климат в коллективе; плохие условия труда;

- недостаточная квалификация работника;

- сопротивляемость и выносливость организма.

В целом можно сказать, что повышенное утомление вызывается повышенным напряжением работника в процессе труда, что обусловливает необходимость более интенсивной деятельности всех органов и функциональных систем организма. Специалисты различают следующие виды напряжения:

- интеллектуальное, вызванное большим количеством требующих решения проблемных ситуаций;

- сенсорное, обусловленное неоптимальными условиями деятельности анализаторов (например, зрительного, при недостаточной освещенности, малой контрастности фона рабочей поверхности и объекта различения, трудностей в дифференциации объектов различения, таких как мелкие детали);

- монотония (напряжение, вызванное однообразием действий, обстановки и т.п.);

- политония - напряжение, вызванное необходимостью частого переключения внимания в неожиданных направлениях;

- физическое напряжение (повышенная нагрузка на двигательный аппарат);

- эмоциональное напряжение, вызванное конфликтными ситуациями, повышенной вероятностью травм и аварий, эмоциональной непривлекательностью содержания работы и условий ее осуществления;

- напряжение ожидания, вызванное необходимостью поддержания готовности рабочих функций в условиях отсутствия деятельности (например, готовности реакции на сигнал об отклонении хода технологического процесса от заданных параметров);

- мотивационное напряжение (борьба мотивов, необходимость выбора для принятия решения, незаинтересованность в работе и т.п.)

В ходе развития производственного утомления сначала нарушается устойчивость вегетативных функций, сила и скорость мышечных сокращений, выработка и торможение условных рефлексов. Вследствие этого замедляется темп работы, нарушается точность, координация, ритмичность движений, возрастают энергетические затраты. Развивается нарушение логически-мыслительных функций: при принятии решений преобладают готовые стереотипные формы, возрастает число ошибок - при этом на начальных стадиях доминируют количественные, далее - качественные.

Длительное время основной причиной производственного утомления считались процессы, происходящие в мышцах: накопление в них продуктов распада энергетических веществ (таких как угольная и молочная кислоты) и, как следствие, затруднение мышечных сокращений; изменения в жидкой среде организма за счет поступления продуктов распада (своего рода «отравление» организма). Такие теории утомления, сводящие его причины и механизмы к местным процессам, получили название «периферических».

Однако подобные процессы являются лишь частью сложных процессов жизнедеятельности организма и не объясняют, например, возникновение утомления в процессе умственной деятельности, при отсутствии выраженных физических нагрузок.

Сущность современной теории утомления, берущей свое начало от исследований И.М. Сеченова, И.ГГ. Павлова, Н.Е. Введенского, П.К. Анохина заключается в том, что в основе его лежат процессы, происходящие в центральной нервной системе (поэтому эту теорию называют нейрогенной).

Согласно этой теории утомление как результат влияния определенной нагрузки представляет собой тормозное функциональное состояние коры головного мозга и подкорковых активизирующих систем, которое развивается в результате функционального истощения нервных структур и играет защитную, охранительную роль, предупреждая их чрезмерное истощение.

На внутриклеточном уровне основой работоспособности является расходование энергетических веществ. Запас их в организме велик, но непрерывное их использование ограничено определенной величиной, названной И.П. Павловым «пределом работоспособности» клетки. Это - количество энергетических веществ, мобилизации и использованию которого для трудовой деятельности организм не препятствует. В то же время работоспособность организма является физиологической константой, подчиняющейся механизму саморегуляции. Это значит, что при снижении этой величины (а именно - запаса энергетических веществ в клетке) в ходе деятельности в организме автоматически включается механизм ее восстановления до определенного уровня (накопления энергетических веществ). Возобновление запаса энергетических веществ регулируется системой нервных импульсов, заставляющих энергетические вещества выходить из «запасников» (энергетических депо, находящихся в самих функционирующих клетках, соседних клетках, межтканевой жидкости, крови) и поступать в клетки работающих органов (мозга, мышц и т.п.) Такая система нервных импульсов получила название «восстановительная функциональная система».

Таким образом, во время работы формируются три основных вида рефлекторных актов (систем нервных импульсов):

- рефлекторные акты, составляющие основную функциональную систему (обеспечивающие рабочую деятельность);

- посторонние рефлекторные акты, составляющие побочную, функциональную систему (движения, мысли и переживания, не связанные с работой);

- рефлекторные акты, составляющие восстановительную функциональную систему, т.е. защитные реакции, вызываемые утомлением.

Сигналом для «включения» восстановительной функциональной системы является само уменьшение количества энергетических веществ в работающей клетке, а также поступление в кровь продуктов их распада. Однако здесь возникает противоречие, получившее название «нейрофизиологический конфликт». Дело в том, что любой орган (клетка) может либо выполнять свою специфическую функцию, либо «перекачивать» к себе энергетические вещества из «запасников» организма, чтобы пополнить израсходованные при выполнении основной функции ресурсы. Поэтому, в то время как основная функциональная система, обеспечивающая рабочий акт трудовой деятельности, посылает клетке (органу) соответствующие импульсы, восстановительная функциональная система посылает импульсы, тормозящие рабочий акт: развивается конфликт основной и восстановительной функциональной систем. Чем ближе расход энергии к «пределу работоспособности», тем интенсивнее импульсы восстановительной системы, тем труднее осуществляются трудовые действия. Можно сказать, что степень снижения работоспособности соответствует степени обострения нейрофизиологического конфликта. Нейрофизиологический конфликт является основой «закона физиологического ритма» (необходимости чередования периодов деятельности и покоя), являющегося, в свою очередь, психофизиологическим обоснованием разработки режимов труда и отдыха.

Таким образом, в отвечающих за рабочий акт центрах коры больших полушарий головного мозга развивается охранительное торможение, новаяимпульсация со стороны основной функциональной системы воспринимается все труднее. Из-за накопления продуктов распада в мышцах их сокращения в ответ на нервные импульсы затруднены, в результате в коре головного-мозга возникает повышенное возбуждение. Как следствие - снижается устойчивость условно-рефлекторных связей, нарушается рабочий динамический стереотип.

Охранительное торможение обладает одним существенным и в некотором роде опасным свойством: оно может контролироваться сознанием и преодолеваться волевым усилием (человек «превозмогает усталость»). В этом случае рабочие клетки начинают расходовать энергетические вещества, предназначенные для других целей (основного обмена, поддержания жизнедеятельности самой клетки), что и чревато переутомлением.

В зависимости от характера нейрофизиологического конфликта, рассматривая производственное утомление как нарушение рабочего динамического стереотипа, различают два его вида: первичное и вторичное.

Первичное утомление возникает в начале работы или упражнения, поскольку за время перерыва в деятельности условно-рефлекторные связи несколько ослабевают, согласованность в работе нервной системы и двигательного аппарата достигается не сразу, велико влияние побочной функциональной системы, связанной с дорабочим состоянием (конфликт основной и побочной функциональных систем). Необходимо «врабатывание». Путь преодоления первичного утомления - продолжение деятельности, в результате чего рабочий динамический стереотип полностью восстанавливается и закрепляется на высоком уровне.

Вторичное утомление возникает в результате длительной работы. Здесь доминирует конфликт основной и восстановительной функциональных систем. Для его устранения необходимо прекращение деятельности, отдых либо перемена деятельности, в ходе которой основные нагрузки будут падать на иные группы мышц и органы чувств.

Виды утомления различают и в зависимости от его преимущественной локализации в тех или иных звеньях нервной системы, обеспечивающих трудовую деятельность.

Сенсорное утомление - утомление из органов чувств в результате длительного или интенсивного воздействия раздражителей (сильный шум, избыточное освещение).

Перцептивное утомление - локализованное преимущественно в корковом центре анализатора, вызванное трудностью обнаружения сигнала (малая интенсивность сигнала, большие помехи, трудность различения, например, при необходимости улавливания слабого звукового сигнала при наличии шумовых помех).

Информационное утомление, вызванное недостатком информации или информационной перегрузкой, когда правильное отражение в сознании картины внешней среды требует повышенной интенсивности замыкания временных связей между различными структурами центральной нервной системы, оживления ассоциативных связей.

Эффекторное утомление, вызванное интенсивной физической деятельностью и локализованное преимущественно в отделах центральной нервной системы, отвечающих за двигательные акты.

Умственное утомление, вызванное интенсивной репродуктивной деятельностью (обработка информации по жестким правилам, например счет), продуктивной деятельностью (преобразование информации, формирование суждений, заключений), эвристической (творческой) деятельностью.

В трудовой деятельности чаще имеют место сочетания в тех или иных пропорциях всех видов утомления, что характеризуется как общее утомление.

Заключение

Применение психофизиологических основ теории утомления при проектировании трудовых процессов имеет целью оптимизацию физических и нервных нагрузок для предупреждения переутомления, поддержания на высоком уровне работоспособности и сохранения здоровья работника.

Одним из направлений проектирования является разработка рациональных приемов и методов труда, с учетом требований антропометрии и биомеханики в целях рационализации состава и последовательности выполнения элементов каждой операции. Снижение нагрузок достигается за счет формирования оптимального двигательного ансамбля (направленность, ритмичность, симметричность движений, сочетание работы рук и ног, использование силы инерции, освобождение рук от работы, которую могут выполнять зажимы, крепления, другие приспособления и т.п.). Целесообразно также предусмотреть чередование нагрузки на различные группы мышц и анализаторы, что обеспечивает своего рода «отдых в работе». Важно поддерживать физиологически оптимальный темп движений с учетом того, что более быстрый допустим для меньших нагрузок, а повышенные нагрузки требуют установления более медленного темпа. Работа в быстром темпе сопровождается повышенными энергозатратами, поэтому должна осуществляться в короткие промежутки времени с последующим переходом на более замедленный темп или перерывом на отдых. Оптимальные темп и ритм работы должны «закладываться» в норму труда при ее психофизиологическом обосновании. Поскольку наибольшее мышечное утомление вызывается статическими нагрузками, важно обеспечить рациональную рабочую позу.

Список использованной литературы

1. Агапов Е.Г. Физиология и психология труда. М.:Москва, 2002 г., 316 с.

2. Адамчук В.В. Физиология и психология труда. М.:Москва, 2006 г., 182 с.

3. Котекова Ю.В. Очерки по психологии труда. М.: Издательство МГУ, 2003 г., 118 с.

4. Крылов А.А. Эргономика. СПб.: Наука, 2012 г., 184 с.

5. Медведев В.И. Физиологические принципы разработки режимов труда и отдыха. СПб.:Наука, 2009 г., 316 с.

6. Рофе. Основы организации труда на предприятии. М.: Москва, 2010 г., 182 с.

Размещено на Allbest.ru