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 7.1Взаимосвязь 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).
7.2. Динамика работоспособности и преодоление утомления
Физиологической основой производительности труда является работоспособность, т. е. максимум работы, которую в состоянии выполнить человек. Но этот максимум нельзя смешивать с границами возможного. В трудовом процессе человек может использовать только часть работоспособности, а другая часть используется для выполнения общественных и культурных программ.
Работоспособность определяется процессом возбуждения и обеспечивающим его обменом веществ. Количество энергетических веществ, использованию которых организм не препятствует, является размером работоспособности.
Работоспособность человека в течение рабочего дня не является стабильной, для нее характерно фазное развитие. Основными фазами работоспособности являются: фаза врабатывания (или нарастающей работоспособности), фаза высокой устойчивой работоспособности, фаза утомления или падения работоспособности (табл. 7.2).
Таблица 7.2Динамика работоспособностиТиповая кривая динамики работоспособности в течение смены представлена на рис. 7.1.
Рис. 7.1. Динамика работоспособности на протяжении смены
I – предрабочее состояние; II – врабатывание; III – устойчивая работоспособность; IV – утомление; V – конечный порыв
Знание динамики работоспособности в течение смены, суток, недели необходимо для решения вопросов организации труда.
Утомление – это вызванное работой временное снижение работоспособности. Данное определение отражает три обязательных признака утомления: во-первых, уменьшение работоспособности; во-вторых, обусловленность предшествовавшей работой (если работоспособность снижена в результате заболевания или травмы, об утомлении говорить не приходится); в-третьих, уменьшение работоспособности является временным, обратимым. Если тяжелая работа привела к стойкому, необратимому снижению функций, то речь должна идти о процессах, выходящих за рамки понятия «утомление».
