Влияние трудового процесса на функциональное состояние организма

Любой вид трудовой деятельности связан с перестройкой функционального состояния систем и органов, создающей возможность выполнения работы. Еще до начала труда и в процессе его осуществления отмечаются значительные изменения со стороны нервной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем, обменных процессов, состава крови и др. При этом важнейшую роль играет ЦНС, обеспечивающая координацию функциональных изменений. Велико значение ЦНС также в выработке динамического производственного стереотипа, который представляет собой систему условных рефлексов, обеспечивающих определенную последовательность двигательных реакций и уровень физиологических процессов, являющихся необходимым условием для выполнения той или иной работы. Например, одной из операций, которой овладевает химик-ана - литик в аптеках, является взвешивание. Периодически повторяя этот процесс, химик-аналитик совершенствует свои знания и умение работать на весах. При этом происходит концентрация нервных процессов, движения становятся более рациональными. Многие элементы работы выполняются автоматически, как бы подсознательно. В результате формируется динамический производственный стереотип.

При физической и умственной работе повышается уровень возбудительных процессов в нервных клетках координирующих центров, изменяется функциональное состояние зрительного, слухового и других анализаторов. Одновременно углубляются процессы торможения, благодаря чему между возбуждением и торможением устанавливается равновесие. При легкой работе это состояние обычно сохраняется в течение всего рабочего времени. При тяжелом труде с определенного момента начинают преобладать процессы охранительного торможения. При этом ослабевают не только условные и безусловные рефлексы, но и фазовые состояния (уравнительная, парадоксальная фазы).

Под влиянием нервных импульсов, поступающих из ЦНС, в мышцах наблюдаются характерные биохимические и биофизические процессы, в результате которых происходит их сокращение. В процессе мышечной деятельности происходят существенные функциональные сдвиги в других органах и системах.

Так, значительные сдвиги наблюдаются в сердечно-сосудистой системе: учащается число сердечных сокращений и возрастает систолический объем крови. Частота пульса с 70—75 в минуту в покое может увеличиться при работе до 90—150 и больше. Возрастает и систолический объем крови с 50—60 до 100—150 мл; соответственно минутный объем увеличивается с 3—5 до 35—40 л и больше. Одновременно отмечается повышение на 0,66— 3,99 кПа (5—30 мм рт. ст.) максимального артериального давления. При физической работе увеличивается кровоснабжение мышц, главным образом за счет раскрытия дополнительного количества капилляров. В процессе работы наблюдаются значительные изменения как внешнего, так и тканевого дыхания. Это прежде всего выражается в увеличении числа дыханий с 17—22 в минуту в покое до 45—50 и более при работе. Возрастает глубина дыхания. В результате увеличивается легочная вентиляция с 4—10 л/мин в покое до 50—100 л/мин и более при работе. Одновременно возрастает потребность организма в кислороде, причем при мышечной работе эта потребность находится в прямой зависимости от интенсивности труда. Так, если в состоянии покоя потребность в кислороде составляет в среднем 0,25 л, то при легкой работе она увеличивается до 0,5—1 л, при работе средней тяжести — до 1,5 л, а при тяжелом груде достигает 2,5 л в минуту.

При мышечной работе возрастает масса циркулирующей в организме крови за счет выхода ее из депо (печень, селезенка, кожа), увеличивается количество эритроцитов. При тяжелой работе возможно уменьшение гемоглобина и возрастание кислотности за счет накопления в крови углекислоты, молочной и пировиноградной кислот, что обусловливает снижение резервной щелочности крови.

В процессе мышечной работы, особенно средней тяжести и тяжелой, увеличивается количество образующегося в организме тепла и усиливается теплоотдача испарением. Это приводит к потере до 6—10 л воды за рабочую смену. Одновременно с потом выделяются из организма минеральные вещества, водорастворимые витамины (С и группы В). Под влиянием мышечной нагрузки происходит торможение секреторной и моторной функций желудка, замедляется переваривание и усвоение пищи.

По окончании работы все отмеченные изменения постепенно, в относительно короткие сроки, нормализуются. Время от момента окончания работы до возвращения организма к первоначальному состоянию принято называть восстановительным периодом.

При умственном труде существенных сдвигов может не наблюдаться. Однако, если он связан с нервно-эмоциональным напряжением, отмечается учащение сердцебиений, изменение ЭКГ, повышение артериального давления.

Утомление. В процессе выполнения работы может наступить состояние пониженной работоспособности, которое субъективно воспринимается как усталость, а объективно оценивается как утомление. При утомлении ухудшается самочувствие, снижается внимание, нарушается координация движений. В ряде случаев могут отмечаться сердцебиение, одышка, болезненные ощущения в мышцах. Утомление может быть причиной повышенного травматизма на производстве и в быту. Расстройство координации, недомогание вначале обусловливают увеличение брака и ухудшение качества продукции, а в конце работы могут отразиться на количественных показателях труда.

Утомление представляет собой обратимое физиологическое состояние. Различают быстро и медленно развивающееся утомление. Причиной первого является очень интенсивная работа (труд грузчика, лесоруба, каменщика и др.). При длительном малоинтенсивном труде (работа на конвейере, работа ассистента в аптеке и др.) утомление развивается медленно.

В основе утомления лежит снижение работоспособности клеток головного мозга — афферентных центров коры. Процессы торможения в работающих центрах начинают преобладать над процессами возбуждения. Утомление развивается в результате частых и длительных импульсов, поступающих от работающих мышц и внутренних органов в нервные центры, в результате чего возникает очаг торможения. Ведущую роль функционального состояния ЦНС в развитии утомления подтверждают такие факты, как благоприятное воздействие на работоспособность гипноза, эмоционального подъема, музыки и др.

Механизм возникновения утомления при умственной деятельности во многом аналогичен развитию данного состояния при физической работе. Одной из основных особенностей умственного труда является его творческий характер. Процесс умственного труда связан не только с осуществлением имеющихся идей, но и с дальнейшим их развитием и формированием новых представлений, открытий. При такой деятельности возникает значительная нагрузка на лобные отделы полушарий головного мозга, где локализованы соответствующие координирующие центры. Односторонняя нагрузка нервных клеток вызывает их быстрое функциональное истощение, что проявляется развитием охранительного торможения (уменьшением скорости двигательных реакций, сонливостью и др.). Одновременно наблюдается отклонение от нормы тонуса кровеносных сосудов, особенно сосудов мозга и сердца, повышение обмена веществ и др. Следует отметить, что даже напряженный и длительный умственный труд не требует такого расхода энергии, как труд физический. Однако утомление после интеллектуального труда может наступать быстрее, причем интенсивный умственный труд нередко приводит к утомлению и переутомлению даже более сильному, чем физическая работа.

На процесс утомления существенное влияние оказывают длительность и интенсивность умственной или физической работы, монотонность, эмоциональная напряженность, степень механизации и автоматизации технологических процессов, неблагоприятный микроклимат, шум, нерациональный режим труда и отдыха и другие факторы.

Переутомление рассматривают как патологическое состояние, характеризующееся стойким снижением работоспособности. Чаще всего оно развивается на фоне постоянного утомления, при котором работоспособность не восстанавливается к началу очередного рабочего дня. Следовательно, в основе развития переутомления лежит постоянное несоответствие между продолжительностью и интенсивностью работы и временем отдыха. Переутомление может привести к неврозам, появлению и обострению сердечно-сосудистых заболеваний, язвенной, гипертонической и других болезней. У людей в состоянии переутомления наблюдаются снижение памяти, ослабление внимания, головные боли, бессонница, ухудшение аппетита, понижение сопротивляемости организма к воздействию факторов окружающей среды. Для ликвидации переутомления необходим продолжительный отдых, а в ряде случаев и лечение.

Профилактика утомления. Важным средством профилактики утомления, условием поддержания высокой работоспособности является установление рационального режима труда и отдыха. Под режимом труда понимают чередование периодов работы и отдыха. Это особенно необходимо для производственных процессов, требующих больших энергетических затрат или постоянного напряжения внимания. Введение в соответствующие периоды рабочей смены физиологически обоснованных регламентированных перерывов (кроме обеденного) и правильное их использование обеспечат установление основных физиологических функций (рис. 8.1). Время установления дополнительных перерывов и их продолжительность определяются характером работы. Отдых во время перерывов целесообразно использовать для проведения специально подобранных физических упражнений. Активный отдых более эффективен по сравнению с пассивным, что положительно отражается на восстановлении работоспособности и производительности труда.

Исключительное значение в борьбе с утомлением имеют механизация и автоматизация производственных процессов, что в значительной степени облегчает труд и создает для него более благоприятные условия.

Одним из условий повышения работоспособности является степень обученности работающего при выполнении соответствующего комплекса производственных операций (движений, расчетов и др.). Повышение мастерства обеспечивается постоянной тренировкой, систематическими упражнениями. При этом двигательные действия становятся более координированными и экономичными, достигается большая согласованность в деятельности физиологических систем, снижаются энерготраты, повышается производительность труда и т. д.

Особенно быстро приводит к утомлению статическая работа, при которой практически не происходит перемещения частей тела в пространстве. При этом виде труда возбуждение концентрируется в ограниченном участке коры головного мозга, что и приводит к быстрому развитию утомления. Динамическая же работа, связанная с перемещением частей тела в пространстве, характеризуется участием в ней поочередно разных групп мышц, приводящих к возбуждению соответствующих участков коры. В связи с этим в профилактике утомления важную роль играют мероприятия, направленные на физиологическую рационализацию трудовых процессов. Прежде всего это касается обеспечения рациональной рабочей позы и рабочего места. Рациональной называют свободную, ненапряженную позу, в поддержании которой участвует минимальное количество мышц.

Немалое значение в повышении работоспособности имеют положительные эмоции, что обеспечивается хорошей организацией производственного процесса, нормальными гигиеническими условиями на рабочих местах, хорошей организацией бытовых условий, питания и отдыха. Важное место в формировании положительных эмоций принадлежит средствам промышленной эстетики, производственной музыке, созданию доброжелательных отношений в коллективе и др.