7.1. Функциональное состояние человека как регулятор профессиональной деятельности

Деятельность – это процесс активного отношения человека к действительности, в ходе которого происходит достижение субъектом поставленных ранее целей, удовлетворение разнообразных потребностей и освоение общественного опыта.[226] В деятельности развивается, формируется и проявляется человек как личность.

Традиционно деятельность разделяют на трудовую, игровую и учебную. В процессе трудовой деятельности происходит взаимодействие человека с производственной средой, которое обусловливается особенностями технологического процесса, характером трудового процесса, санитарными, гигиеническими и социально-психологическими условиями труда.

Факторы производственной среды, организация труда и производства могут служить причиной нарушения работоспособности и здоровья работающих, вызывать профессиональные болезни.

Труд подчиняется законам природы, в частности психофизиологическим: какими бы разными не были отдельные виды полезного труда или производительной деятельности, с физиологической стороны они являются во всяком случае функциями человеческого организма, и каждая такая функция, каково бы не было ее содержание и форма, является тратой человеческого мозга, нервов, мускулов, органов чувств и т. д.[227]

Работа человека – это функциональная задача, поставленная перед организмом в целом, и решение ее заключается в координированном приспособлении всех органов и систем к выполнению задания, которое осуществляется центральной нервной системой.

Трудовая деятельность является источником разнообразных раздражений, которые несут в себе информацию об окружающей человека среде и перерабатываются мозгом. Информация в нервной системе координируется процессами возбуждения и торможения.

Возбуждение – это сложный биологический процесс, сопровождающийся электрической активностью и приводящий в действие тот или иной орган. Специфическим свойством процесса возбуждения является способность распространяться. Благодаря этому свойству процесс возбуждения служит средством физиологической связи между различными органами и обеспечивает их функциональное единство.

Торможение – это биологический процесс, который ослабляет или прекращает деятельность того или иного органа. При этом нервные клетки восстанавливают свои ресурсы. Торможение носит стационарный характер, остается на месте своего возникновения пока сохраняются поддерживающие его условия, блокируя деятельность соответствующих нервных структур.

Процессы возбуждения и торможения осуществляют сложную координацию физической и умственной деятельности. Взаимодействие этих процессов осуществляется по законам иррадиации, индукции, доминанты и динамического стереотипа.

Иррадиация – это распространение нервного процесса из места, где он возник, на окружающие центры. Например, взволнованный человек не может усидеть на месте.

Индукция – это наведение противоположного процесса в окружающих областях. Возбуждение или торможение стоит на месте, но как бы охватывается поясом другого процесса. Например, увлекшись, мы не слышим обращения к нам. Закон индукции составляет основу формирования навыков, возбуждение все больше концентрируется в нужных центрах.

Доминанта – это господствующий очаг возбуждения, основная функция которого заключается в координации процессов, происходящих в нервной системе. Она объединяет центры, расположенные на различных уровнях нервной системы, создавая тем самым функциональную систему, направленную на выполнение той или иной деятельности.

Доминанта определяет направленность рефлексов и является физиологической основой поведения во всем его разнообразии – от однозначно направленного действия до готовности к действию. Последнее состояние имеет важное теоретическое и практическое значение.

Важной чертой доминантной установки является ее точная отрегулированность в соответствии с особенностями предстоящей работы по интенсивности, темпу и энергетическим затратам. Степень выраженности установки также является важным фактором, регулирующим трудовую деятельность. При недостаточно выраженной установке затруднено быстрое и полноценное вхождение в работу, а при чрезмерной выраженной возбудимость нервной системы повышается, что ведет к неустойчивости динамического стереотипа.

Трудовая деятельность представляет собой комплекс стимулов, поступающих как из внешней, так и внутренней среды. Нервная система систематизирует вызванные этими стимуляторами возбуждение и торможение и фиксирует стойкую их совокупность, формируя тем самым динамический стереотип. Однажды выработанный стереотип является очень стойким и может проявиться и после длительного перерыва.

Вводя понятие динамического стереотипа, И.П. Павлов подчеркивает две характерные черты деятельности нервной системы: стереотипность и в то же время динамичность. Стереотипность нервной системы делает ее шаблонной, лишенной творческого начала. Динамичность корковой системы выражается в подвижности нервных процессов, способности приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям.

В трудовой деятельности чем чаще применяется однообразный комплекс стимулов и чем он проще, тем ярче проявляются черты стереотипности нервной системы. Многократное повторение простых и постоянных по составу движений делает их воспроизведение легким и экономичным (реагирует довольно суженное поле возбуждения). При этом формируется автоматизм выполнения деятельности. Однако именно эта простота и автоматизированность системы делает ее инертной и монотонной, создаются условия для развития тормозных состояний со всеми сопутствующими явлениями в виде снижения производительности труда и увеличения процента брака. Кроме того, система лишается подвижности, необходимой для быстрого реагирования на изменения внешней среды.

Критерий экономичности не может в данном случае быть решающим, так как чрезмерная простота и автоматизированность стереотипа хотя и выгодна в отношении уменьшения энергетических затрат, однако формирует монотонность, препятствуя творческому развитию в процессе труда.

Вместе с тем при слишком большой сложности динамического стереотипа монотонность уменьшается, но появляется затрудненность в формировании стереотипа и перестройке его в случае большой закрепленности. Отсюда следует, что при организации производственной операции (установлении динамического стереотипа этой операции) необходимо сделать так, чтобы она допускала известную изменчивость, а значит, возможность приспособления к изменяющимся условиям.

Работа мышц подчиняется закону «средних нагрузок и средних скоростей»: наибольшую внешнюю работу мышца производит при средних нагрузках и средних скоростях. Работа мышц рассчитывается как произведение веса груза (P) на высоту подъема (h) и выражается в килограммометрах (A = P × h, кг/м).

Мышечная работа имеет две формы проявления – статическую и динамическую. Статическая работа сопровождается непрерывным напряжением мышц и имеет место при поддержании позы и удержании груза.

Статическая работа оценивается временем, в течение которого развивается данная сила сокращения: если группа мышц поддерживает силу (Р) в течение времени (t), то совершаемая работа определяется произведением (P × t) и выражается в килограммо-секундах или килограммо-минутах (B = Σ P × t, кг/с).

Под динамической работой понимается мышечная деятельность сопровождающаяся изменением длины мышц и перемещением рабочего органа. При этом рабочий орган производит определенное количество механической работы, различное при разных видах профессиональной деятельности.

Все основные трудовые операции выполняются посредством динамической работы. Однако каждое движение содержит в себе элементы динамики и статики, поэтому в любой работе присутствуют статические компоненты. От этого в большей степени зависит утомляемость работы, поэтому необходимо стремиться уменьшить статический компонент.

Динамическая работа рассчитывается по формуле:

А = Σ P × n × L, (7.1)

где А – динамическая работа, кгм/ч; Р – вес, кг; n – количество обработанных деталей в час; L – суммарное расстояние перемещенного груза, м.

Функция двигательного аппарата подчиняется законам биомеханики – науки о движении тела. Зная закономерности движения, можно предвидеть их результат, вскрыть источники ошибок, оценить эффективность движения найти путь их совершенствования.

Биомеханическими законами являются:

– закон движения кинематических пар, суть которого состоит в том, что движение в суставах является движением вращательного типа. Это необходимо учитывать при конструировании оборудования, организации рабочих мест и движений;

– закон рычагов. Двигательной прибор становится рычагом, когда к нему прикладывается сила. На костно-мышечных рычагах происходит проигрыш в силе приблизительно равной в 10 раз. Эту закономерность необходимо учитывать при нормировании труда;

– закон сохранения энергии. Сумма внешне произведенной работы и выделенного тепла в любом соотношении равна изменению внутренней энергии. Этот закон может быть основой при разработке норм интенсивности труда.

Энергетические затраты при трудовой деятельности складываются из затрат энергии на выполнение различной работы и затрат на основной обмен (на поддержание жизни в состоянии покоя). Основной обмен в среднем составляет 1 ккал на 1 кг веса в 1 ч (около 1500 ккал в сутки). При различных работах затраты энергии в сутки колеблются в самых широких пределах: у студентов – 3000 ккал, у токарей – 3300 ккал, у кузнецов – 3500–4000 ккал, у рабочего литейного производства – 4000–4500 ккал, у каменщика – 5000 ккал, у тракториста – 3000 ккал, косцов при ручной косьбе – 7200 ккал.

Важным является вопрос о предельно допустимых затратах энергии при длительной работе. По мнению Г. Лемана, число калорий, затрачиваемых в производственном процессе одним человеком, не должно превышать 2500 ккал (при 8-часовом рабочем дне), что составляет около 5 ккал/мин. В качестве нормальной величины энергетических затрат, соответствующей возможностям человеческого организма, Г. Леман предлагает принять 4300 ккал/сутки, в том числе 2000 ккал на производственные работы.

При современном развитии техники не только служащие, но и большинство рабочих трудятся в условиях низких уровней затрат энергии. Двигательная активность людей становится недостаточной, в результате создается условия, при которых возникает прямая угроза здоровью. В настоящее время медицинская наука рассматривает низкий уровень двигательной активности как один из факторов риска ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.

Трудовая деятельность усиливает обмен веществ, увеличивает кровоток, влияет на состояние сердца и кровеносных сосудов.

Как установлено учеными, частота сердечных сокращений тесно связана с затратами энергии (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Взаимосвязь интенсивности работы с расходом энергии и частотой пульса (по Е.Р. Бускирку)

Как видно из таблицы, частота пульса может характеризовать интенсивность выполняемой работы. По мнению ученых, длительность работы, выполняемой при частоте пульса >140 ударов/мин., не должна превышать 6 ч в неделю (1 ч ежедневно или 2 ч через день).

Деятельность – это процесс активного отношения человека к действительности, в ходе которого происходит достижение субъектом поставленных ранее целей, удовлетворение разнообразных потребностей и освоение общественного опыта.[226] В деятельности развивается, формируется и проявляется человек как личность.

Традиционно деятельность разделяют на трудовую, игровую и учебную. В процессе трудовой деятельности происходит взаимодействие человека с производственной средой, которое обусловливается особенностями технологического процесса, характером трудового процесса, санитарными, гигиеническими и социально-психологическими условиями труда.

Факторы производственной среды, организация труда и производства могут служить причиной нарушения работоспособности и здоровья работающих, вызывать профессиональные болезни.

Труд подчиняется законам природы, в частности психофизиологическим: какими бы разными не были отдельные виды полезного труда или производительной деятельности, с физиологической стороны они являются во всяком случае функциями человеческого организма, и каждая такая функция, каково бы не было ее содержание и форма, является тратой человеческого мозга, нервов, мускулов, органов чувств и т. д.[227]

Работа человека – это функциональная задача, поставленная перед организмом в целом, и решение ее заключается в координированном приспособлении всех органов и систем к выполнению задания, которое осуществляется центральной нервной системой.

Трудовая деятельность является источником разнообразных раздражений, которые несут в себе информацию об окружающей человека среде и перерабатываются мозгом. Информация в нервной системе координируется процессами возбуждения и торможения.

Возбуждение – это сложный биологический процесс, сопровождающийся электрической активностью и приводящий в действие тот или иной орган. Специфическим свойством процесса возбуждения является способность распространяться. Благодаря этому свойству процесс возбуждения служит средством физиологической связи между различными органами и обеспечивает их функциональное единство.

Торможение – это биологический процесс, который ослабляет или прекращает деятельность того или иного органа. При этом нервные клетки восстанавливают свои ресурсы. Торможение носит стационарный характер, остается на месте своего возникновения пока сохраняются поддерживающие его условия, блокируя деятельность соответствующих нервных структур.

Процессы возбуждения и торможения осуществляют сложную координацию физической и умственной деятельности. Взаимодействие этих процессов осуществляется по законам иррадиации, индукции, доминанты и динамического стереотипа.

Иррадиация – это распространение нервного процесса из места, где он возник, на окружающие центры. Например, взволнованный человек не может усидеть на месте.

Индукция – это наведение противоположного процесса в окружающих областях. Возбуждение или торможение стоит на месте, но как бы охватывается поясом другого процесса. Например, увлекшись, мы не слышим обращения к нам. Закон индукции составляет основу формирования навыков, возбуждение все больше концентрируется в нужных центрах.

Доминанта – это господствующий очаг возбуждения, основная функция которого заключается в координации процессов, происходящих в нервной системе. Она объединяет центры, расположенные на различных уровнях нервной системы, создавая тем самым функциональную систему, направленную на выполнение той или иной деятельности.

Доминанта определяет направленность рефлексов и является физиологической основой поведения во всем его разнообразии – от однозначно направленного действия до готовности к действию. Последнее состояние имеет важное теоретическое и практическое значение.

Важной чертой доминантной установки является ее точная отрегулированность в соответствии с особенностями предстоящей работы по интенсивности, темпу и энергетическим затратам. Степень выраженности установки также является важным фактором, регулирующим трудовую деятельность. При недостаточно выраженной установке затруднено быстрое и полноценное вхождение в работу, а при чрезмерной выраженной возбудимость нервной системы повышается, что ведет к неустойчивости динамического стереотипа.

Трудовая деятельность представляет собой комплекс стимулов, поступающих как из внешней, так и внутренней среды. Нервная система систематизирует вызванные этими стимуляторами возбуждение и торможение и фиксирует стойкую их совокупность, формируя тем самым динамический стереотип. Однажды выработанный стереотип является очень стойким и может проявиться и после длительного перерыва.

Вводя понятие динамического стереотипа, И.П. Павлов подчеркивает две характерные черты деятельности нервной системы: стереотипность и в то же время динамичность. Стереотипность нервной системы делает ее шаблонной, лишенной творческого начала. Динамичность корковой системы выражается в подвижности нервных процессов, способности приспосабливаться к постоянно меняющимся условиям.

В трудовой деятельности чем чаще применяется однообразный комплекс стимулов и чем он проще, тем ярче проявляются черты стереотипности нервной системы. Многократное повторение простых и постоянных по составу движений делает их воспроизведение легким и экономичным (реагирует довольно суженное поле возбуждения). При этом формируется автоматизм выполнения деятельности. Однако именно эта простота и автоматизированность системы делает ее инертной и монотонной, создаются условия для развития тормозных состояний со всеми сопутствующими явлениями в виде снижения производительности труда и увеличения процента брака. Кроме того, система лишается подвижности, необходимой для быстрого реагирования на изменения внешней среды.

Критерий экономичности не может в данном случае быть решающим, так как чрезмерная простота и автоматизированность стереотипа хотя и выгодна в отношении уменьшения энергетических затрат, однако формирует монотонность, препятствуя творческому развитию в процессе труда.

Вместе с тем при слишком большой сложности динамического стереотипа монотонность уменьшается, но появляется затрудненность в формировании стереотипа и перестройке его в случае большой закрепленности. Отсюда следует, что при организации производственной операции (установлении динамического стереотипа этой операции) необходимо сделать так, чтобы она допускала известную изменчивость, а значит, возможность приспособления к изменяющимся условиям.

Работа мышц подчиняется закону «средних нагрузок и средних скоростей»: наибольшую внешнюю работу мышца производит при средних нагрузках и средних скоростях. Работа мышц рассчитывается как произведение веса груза (P) на высоту подъема (h) и выражается в килограммометрах (A = P × h, кг/м).

Мышечная работа имеет две формы проявления – статическую и динамическую. Статическая работа сопровождается непрерывным напряжением мышц и имеет место при поддержании позы и удержании груза.

Статическая работа оценивается временем, в течение которого развивается данная сила сокращения: если группа мышц поддерживает силу (Р) в течение времени (t), то совершаемая работа определяется произведением (P × t) и выражается в килограммо-секундах или килограммо-минутах (B = Σ P × t, кг/с).

Под динамической работой понимается мышечная деятельность сопровождающаяся изменением длины мышц и перемещением рабочего органа. При этом рабочий орган производит определенное количество механической работы, различное при разных видах профессиональной деятельности.

Все основные трудовые операции выполняются посредством динамической работы. Однако каждое движение содержит в себе элементы динамики и статики, поэтому в любой работе присутствуют статические компоненты. От этого в большей степени зависит утомляемость работы, поэтому необходимо стремиться уменьшить статический компонент.

Динамическая работа рассчитывается по формуле:

А = Σ P × n × L, (7.1)

где А – динамическая работа, кгм/ч; Р – вес, кг; n – количество обработанных деталей в час; L – суммарное расстояние перемещенного груза, м.

Функция двигательного аппарата подчиняется законам биомеханики – науки о движении тела. Зная закономерности движения, можно предвидеть их результат, вскрыть источники ошибок, оценить эффективность движения найти путь их совершенствования.

Биомеханическими законами являются:

– закон движения кинематических пар, суть которого состоит в том, что движение в суставах является движением вращательного типа. Это необходимо учитывать при конструировании оборудования, организации рабочих мест и движений;

– закон рычагов. Двигательной прибор становится рычагом, когда к нему прикладывается сила. На костно-мышечных рычагах происходит проигрыш в силе приблизительно равной в 10 раз. Эту закономерность необходимо учитывать при нормировании труда;

– закон сохранения энергии. Сумма внешне произведенной работы и выделенного тепла в любом соотношении равна изменению внутренней энергии. Этот закон может быть основой при разработке норм интенсивности труда.

Энергетические затраты при трудовой деятельности складываются из затрат энергии на выполнение различной работы и затрат на основной обмен (на поддержание жизни в состоянии покоя). Основной обмен в среднем составляет 1 ккал на 1 кг веса в 1 ч (около 1500 ккал в сутки). При различных работах затраты энергии в сутки колеблются в самых широких пределах: у студентов – 3000 ккал, у токарей – 3300 ккал, у кузнецов – 3500–4000 ккал, у рабочего литейного производства – 4000–4500 ккал, у каменщика – 5000 ккал, у тракториста – 3000 ккал, косцов при ручной косьбе – 7200 ккал.

Важным является вопрос о предельно допустимых затратах энергии при длительной работе. По мнению Г. Лемана, число калорий, затрачиваемых в производственном процессе одним человеком, не должно превышать 2500 ккал (при 8-часовом рабочем дне), что составляет около 5 ккал/мин. В качестве нормальной величины энергетических затрат, соответствующей возможностям человеческого организма, Г. Леман предлагает принять 4300 ккал/сутки, в том числе 2000 ккал на производственные работы.

При современном развитии техники не только служащие, но и большинство рабочих трудятся в условиях низких уровней затрат энергии. Двигательная активность людей становится недостаточной, в результате создается условия, при которых возникает прямая угроза здоровью. В настоящее время медицинская наука рассматривает низкий уровень двигательной активности как один из факторов риска ряда заболеваний сердечно-сосудистой системы и обмена веществ.

Трудовая деятельность усиливает обмен веществ, увеличивает кровоток, влияет на состояние сердца и кровеносных сосудов.

Как установлено учеными, частота сердечных сокращений тесно связана с затратами энергии (табл. 7.1).

Таблица 7.1

Взаимосвязь интенсивности работы с расходом энергии и частотой пульса (по Е.Р. Бускирку)

Как видно из таблицы, частота пульса может характеризовать интенсивность выполняемой работы. По мнению ученых, длительность работы, выполняемой при частоте пульса >140 ударов/мин., не должна превышать 6 ч в неделю (1 ч ежедневно или 2 ч через день).