Физиология умственного труда

Частота пульса

при работе:

Максимальное кровяное

давление при работе:

Умствен-ной

Комбини-рованной

Умствен-ной

Комбини-рованной

PAGE 13

БАШКИРСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ МЕДИЦИНСКИЙ

УНИВЕРСИТЕТ

Кафедра клинической токсикологии и профпатологии с курсом ИПО

	Утверждаю:
	_____________________
	Заведующий кафедрой, профессор
	З.С. Терегулова
	"____"__________200_ г.

МЕТОДИЧЕСКАЯ РАЗРАБОТКА ЛЕКЦИИ № 5

01. ТЕМА: Физиология умственного труда

02. Медико-профилактический факультет, 4 курс

03. Раздел: Основы физиологии и психологии труда

04. Лекционный курс 9 семестра

05. Продолжительность: 2 часа (90 мин.)

06. Контингент: Студенты 4 курса медико-профилактического факультета

07. ОБЩАЯ ЦЕЛЬ: Рассмотреть и обсудить современные представления о физиологических сдвигах в организме при умственном труде

ЧАСТНЫЕ ДИДАКТИЧЕСКИЕ ЦЕЛИ (ЗАДАЧИ):

1. Изучить закономерности в изменениях функционального статуса

работника занятого интеллектуальной деятельностью,

2. В заключении лекционного курса и для контроля усвоения материала

рассмотреть и обсудить современные приёмы оценки тяжести и

напряжённости труда.

08.Оснашение:

таблица “Процентное увеличение частоты пульса и кровяного давления при сложении однозначных чисел”

таблица “Повышение уровня обмена веществ при умственной работе”

таблица “Оценка тяжести труда”

таблица “Оценки напряжённости труда”

09. Новая информация (отсутствующая в предыдущем обучении): особенности влияния интеллектуальной трудовой деятельности на организм человека, совремённые приёмы оценка тяжести и напряжённости труда

10. ПЛАН ЛЕКЦИИ:

1 час: Изменения в функциональном состоянии при умственном труде	45 мин
Потребность общественного производства в квалифицированной
рабочей силе	5
Физиологические изменения при умственном труде. Их сходство
и различие с функциональной динамикой от физической работы	20
Примеры функциональных сдвигов у работников ряда
интеллектуальных профессий	10
Меры профилактики утомления при умственном труде	10

2 час: Анализ трудовой деятельности по тяжести и напряжённости труда	45 мин
Обсуждение понятий тяжести и напряжённости труда	5
Особенности оценки тяжести труда	15
Особенности оценки напряжённости труда	15
Выборочный опрос	10

11. Контроль усвоения материала: активный опрос в конце лекции

Вопросы:

1. Есть ли различия в физиологических сдвигах при умственном и физическом труде ?

2. Почему кажется, что расход энергии при физической работе выше чем при интеллектуальной ?

3. Какие физиологические функции изменяются больше всего при умственном труде:

а) с нервно-эмоциональном компонентом?

б) с монотонным компонентом ?

в) с сенсорными компонентами ?

4. Роль стрессорных реакций в функциональных сдвигах при умственной работе ?

5. Перечислите меры по предупреждению утомления при интеллектуальном труде

6. Особенности физиологических изменений у машинистов локомотивов и машинистов поездов метро

7. Особенности физиологических изменений у авиадиспетчеров

8. Особенности физиологических изменений у режиссёров и ассистентов телерадиостудий

12. СПИСОК ЛИТЕРАТУРНЫХ ИСТОЧНИКОВ:

Алексеев С.В., Усенко В.Р. Гигиена труда. М., Мед., 1988, 576с.
Гигиена труда. Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряжённости трудового процесса: Руководство (Р 2.2.755 - 99) / Государственная система санитарно-эпидемиологического нормирования Российской Федерации. Издание официальное. - Москва, Минздра`в России, 1999 - 150 с.
Кулак А.И., Гурипович Л.А., Васильевская К.В. и др. Физиологическая оценка тяжести и напряжённости труда рабочих и служащих различного возраста // Геронтология и гериатрия: Ежегодник (Социальная среда, образ жизни и старение). Киев, 1970. - С. 106 - 111.
Кулак И.А. Физиология утомления при умственной и физической работе человека. Минск : Беларусь, 1968. - 272 с.
Марищук В.Л. Функциональное состояние и работоспособность // Методология исследований по инженерной психологии и психологии труда. - Л., 1974. - С. 81-95
Матюхин В.В., Ямпольская Е.Г., Юшкова О.И., Порошенко В.С. Особенности функционального состояния лиц старших возрастных групп, работающих на московских предприятиях // Валеологические вопросы взаимодействия сомато-сенсорных и вегетативных функций в процессе трудовой деятельности: Сб. Научн. трудов. - Тверь, Тверский госуниверситет. - 1999. - С. 56 - 63.
Мойкин Ю.В., Киколов А.И., Тхоревский В.И. Психофизиологические основы профилактики перенапряжения - М.: Медицина, 1987, 256 с.:ил.
Розенблат В.В. Проблема утомления. М.: Медицина, 1975 - 240 с.
Розенблат В.В., Солонин Ю.Г., Кузнецова З.М. Оценка тяжести труда по эргономическим и физиологическим показателям (информационный листок). Свердловск, 1974.
Руководство к практическим занятиям по гигиене труда / Под ред. проф. А.М. Шевченко. - Киев, 1986.- 336 с.
Руководство по физиологии труда / Под ред. З.М. Золиной, Н.Ф. Измерова. - М.: Медицина, 1983. - 528 с.,ил.
Сапов И.А., Новиков А.Г. Неспецифические механизмы адаптации человека. Ленинград. - Наука, 1984. 375 с.
Сапов И.А., Солодков А.С. Состояние функций организма и работоспособность моряков. Л.: Медицина, Ленинградское. отделение, 1980. - 192 с.: ил.
Сапов И.А., Щеголёв В.С. Количественная оценка профессиональной работоспособности // Физиологические проблемы утомления и восстановления: Тез. докл. Всерос. конф., посвящённой 100-летию со дня рождения академика АН УССР Г.В. Фольборта: В 2 ч. Киев; Черкассы. -1985. - Ч.2. - 128 - 129.
Сапов И.А., Щеголёв В.С., Апанасенко Г.Л. О критериях и работоспособности корабельных специалистов // Военно-медицинский журнал. - 1979. - № 7. - С. 53 - 56.
Термины и критерии физиологии труда в разработках по охране труда и эргономике: Методические рекомендации / Сост.: К.М. Смирнов. - Л.,1981 - 46 с.
Физиологические исследования на производстве в разработках по охране, организации и гигиене труда: Метод. рекомендации / Сост.: К.М. Смирнов. - Л., 1981 - 66 с.
Юшкова О.И. Особенности формирования утомления у работников с различной степенью напряжённости труда в зависимости от продолжительности рабочей смены // Мед. труда. - 1998. - № - 11. - С. 10 - 13.
Юшкова О.И. Роль сменного труда в формировании хронического производственного стресса. Автореф...дис. докт. мед. наук. Москва, - 1997.
Юшкова О.И., Головкина О.Л. К проблеме функциональных резервов организма операторов // Валеологические вопросы взаимодействия сомато-сенсорных и вегетативных функций в процессе трудовой деятельности. - Тверь, Тверский государственный университет. - 1999. - С. 140 - 145.

ТЕКСТ ЛЕКЦИИ

В связи с научно-техническим прогрессом, механизацией трудоемких и тяжелых работ, автоматизацией процессов, применением радио- и телеуправления и т.п., уже сейчас, мышечное напряжение в трудовом процессе не актуально - все больше и больше возрастает роль нервного напряжения обусловленного увеличением доли интеллектуального труда.

На смену приходит разнорабочим - работникам физического труда приходит рабочий с высокой инженерно-технической квалификации. Даже в сельском хозяйстве уже давно применяются уборочные и иные машины с компьютерным управлением. Прополка вручную - это позавчерашний день мирового прогресса.

В связи с этим очень важной задачей физиологии труда становится обоснование рациональной организации трудовых процессов, связанных преимущественно с нервно-интеллектуальным напряжением. Следует иметь в виду, что у работников, занятых на современном производстве, удельный вес операций, связанных с мышечным и нервным напряжением, резко различен.

Деятельность оператора и наладчика автоматических линий, оператора пульта управления на электростанции и студии телевидения, диспетчера на железнодорожном транспорте, вычислителя на сложных вычислительных машинах, режиссера, конструктора, изобретателя, ученого относится к профессиям умственного труда.

Конечно, совершенно очевидно, что между перечисленными названиями видов деятельности существует различие не только в удельном весе мышечного напряжения в трудовом процессе, но и в характере нервного напряжения вследствие различной сложности решаемых задач. Работники некоторых профессий должны воспринимать большей объем информации и немедленно точно реагировать на них. Обычно такого рода работы сопровождаются нервно-эмоциональным напряжением и должны быть отнесены к сложным видам деятельности (работа операторов пульта управления, диспетчеров поездов, машинистов метрополитена, режиссеров и ассистентов в телестудиях и др.).

Как уже указывалось, всякая деятельность - физическая и умственная - это прежде всего деятельность центральной нервной системы. Утомление, как при физической, так и умственной работе наступает вследствие развивающихся тормозных процессов в клетках коры головного мозга.

Подчеркнём: торможение в клетке коры предполагает её отдых с восстановлением израсходованных материалов !!!

Какие-либо качественно различные изменения функции центральной нервной системы и вообще в организме при физической и умственной работе не отмечаются. Однако умственный труд обладает рядом физиологических особенностей.

При умственной работе, так же как и при физической, наблюдаются изменения циркуляторного характера и нарушения обменных процессов, но они менее интенсивно выражены и непостоянны. В отличие от физической работы при умственной происходит сужение сосудов конечностей и расширение сосудов внутренних органов. В таблице 1 показаны изменения частоты сердечных сокращений и кровяного давления при физической работе на эргографе и умственной работе по сложению однозначных чисел.

Таблица 1

Процентное увеличение частоты пульса и кровяного давления при

физической работе на эргографе и умственной работе по сложению

однозначных чисел.

Как видно, при физической (мышечной) работе увеличение частоты пульса и кровяного давления больше, чем при умственной работе. Обращает на себя внимание тот факт, что при комбинированной, т. е. одновременно выполняемой, физической и умственной работе, увеличение частоты пульса и кровяного давления больше, чем при каждом виде работы порознь; отмечается как бы суммация показателей.

Интенсивность мышечного напряжения сказывается на характере изменения общего обмена в организме. Чем больше удельный вес операций, связанных с мышечным напряжением, тем больше повышается обмен. В нижеследующей таблице 2 покажем зависимость уровней обмена веществ от вида работы (деятельности).

Таблица 2

Повышение обмена при умственной работе

Вид работы	Повышение, %
Чтение про себя (сидя)	16
Игра в шахматы	43
Чтение вслух (сидя)	48
Доклад (стоя)	45
Чтение лекций \|(стоя)	94
Игра на оркестровой трубе	44
Игра на скрипке (любитель)	77
Игра на скрипке (профессионал)	52
Преподавание (практические занятия)	9,9-83,5

Как видно из таблицы, при умственной работе повышение общего обмена в организме не превышает 10—15%. Более значительное повышение обусловлено мышечным напряжением. Это не означает, что обменные процессы в мозге протекают на низком уровне. Наоборот, потребление кислорода мозгом на 100 г вещества в 15—20 раз больше, чем мышцами. Однако на общем обмене организма интенсивность обменных процессов в головном мозге сказывается незначительно вследствие того, что на него приходится лишь 2,5% веса всего тела.

Незначительны и непостоянны при умственной работе изменения крови, качественно не отличающиеся от изменений при физической работе. При умственной работе находят некоторое снижение уровня сахара в крови, увеличение содержания неорганического фосфора, холестерина, креатина, понижение щелочных резервов.

Указанные изменения вегетативных функций организма при умственной работе столь незначительны, что по показателям этих функций судить об интенсивности умственной работы не представляется возможным. Однако в том случае, когда умственная работа связана с нервно-эмоциональным напряжением, изменения соматических функций могут быть выражены значительно. У шахматистов, например, после 2 часов игры наблюдается значительное повышение кровяного давления. У студентов в экзаменационный период пульс учащается до 90-115 ударов в минуту, максимальное артериальное давление увеличивается на 30-35 мм рт. ст., минимальное - на 15-18 мм, повышается температура тела, увеличивается количество эритроцитов, возрастает уровень сахара крови и снижается число эозинофилов. Такого же характера изменения повышение артериального давления, учащение пульса, подъем уровня сахара крови находят у работников различных пультов управления.

У дежурных операторов метрополитена за время работы за пультом управления уровень сахара крови повышается в среднем на 37мг%, у режиссеров и ассистентов студии телевидения - на 40-60 мг%, у авиадиспетчеров - на 40-50 мг% , то есть почти также, как и при очень интенсивной физической работе.

В основе механизма этих изменений лежат эмоциональные реакции, сопровождающиеся повышенным поступлением в кровь адреналина и адреналиноподобных веществ в результате стрессорной реакции.

Исследования центральной нервной системы показывают, что при умственной работе происходят качественно такого же характера изменения, как и при физической, но более интенсивно выраженные. Это доказано исследованиями функционального состояния высшей нервной деятельности у лиц названных выше профессий.

У машинистов локомотивов после работы скрытый период зрительно-моторной реакции удлиняется на 20—25%, снижается устойчивость внимания и четкость восприятия (информации) цветных и звуковых сигналов. Обнаруживаются изменения электроэнцефалограммы - развитие тормозных процессов вследствие наступления утомления. Такие же изменения электроэнцефалограммы, удлинение скрытого периода рефлекторно-двигательной реакции констатированы у диспетчеров поездов после 12 часов работы.

Наряду с этим отмечено, что у операторов пульта управления при испытании авиационных моторов изменения высшей нервной деятельности протекают в две фазы. Первая фаза характеризуется повышением лабильности и возбудимости зрительного анализатора. Во второй фазе (после нескольких часов работы) происходит снижение лабильности зрительного анализатора, увеличение к концу работы скрытого периода условных рефлексов, снижение их величины, затруднение выработки дифференцировок и переделки отрицательного раздражителя в положительный.

У машинистов метрополитена к 4-5-му часу работы наблюдается замедление скорости и уменьшение силы двигательных реакций на действие световых сигналов. Большей частью на 5-м часу работы отмечается наибольший процент случаев расторможенных дифференцировок (30-50%). К этому же времени под влиянием работы нарушается восприятие информации, уменьшается его предел.

Особо следует отметить характер физиологических сдвигов у машинистов метрополитена под влиянием нервно-эмоциональной стимуляции при аварийных ситуациях. В таких случаях наблюдаются резкие сдвиги в нервной и эндокринной системах. Объем воспринимаемой информации значительно снижается.

К наиболее напряженным видам труда следует отнести работу диспетчеров аэродромов. У диспетчеров, руководящих 'посадкой самолетов в условиях темноты, выявлено закономерное снижение скорости условно-двигательной, слуховой и зрительной реакций, свидетельствующей о развитии тормозного процесса в коре головного мозга.

Физиологические сдвиги у диспетчеров аэродромов зависят от напряженности работы. У диспетчеров, руководящих более интенсивным движением самолетов, резче, чем у диспетчеров при менее напряженной работе, выражены гемодинамические сдвиги (учащение пульса, снижение максимального и повышение минимального артериального давления) , снижение возбудимости зрительного анализатора, удлинение скрытого периода последовательного образа. Количество ошибочных команд, повторений и переспросов у диспетчеров, руководящих интенсивным движением самолетов, значительно больше.

Большой нервно-эмоциональной напряженностью отличается также работа режиссеров и ассистентов телевизионных студий. Во время работы за пультом управления снижается функциональная лабильность зрительного анализатора, к концу работы удлиняется скрытый период условных рефлексов и снижается величина их, растормаживается дифференцировка и не наблюдается переделка дифференцировочного тормозного раздражителя. Как указывалось, во время работы у режиссеров и ассистентов отмечаются резкие сдвиги в гемодинамической системе и биохимические изменения крови.

Таким образом, исследования центральной нервной системы показывают, что качественных различий изменения функций при умственной, работе общепринятыми методами обнаружить не удается, различна лишь интенсивность процессов. Это особенно резко выражено при выполнении работ, требующих большого нервно-эмоционального напряжения. Длительная работа такого характера может иметь далеко идущие последствия, Как показали некоторые исследования, лица умственного труда, особенно сопровождающегося эмоциональными компонентами, значительно чаще страдают сердечно-сосудистыми и некоторыми другими заболеваниями. Хорошо известно, что гипертоническая болезнь, кардиосклероз и атеросклероз значительно чаще встречаются у лиц умственного труда. Уровень заболеваемости машинистов метрополитена выше, чем у рабочих угольной, металлургической и текстильной промышленности, особенно по таким нозологическим формам, как болезни сердца, гипертоническая, язвенная болезнь и некоторые другие.

Меры повышения продуктивности умственного труда и предупреждения утомления в принципе примерно те же, что и при работе с выраженным мышечным компонентом.

Прежде всего, в тех случаях, когда трудовой процесс связан с восприятием и переработкой получаемой информации, необходимо установить предел объема информации, доступного при оптимальных условиях труда.

Скорость протекания процессов в современной технике может быть настолько огромной, что контролировать ее мозг человека не в состоянии. В таких случаях наиболее надежный контроль может и должен осуществляться только машиной.

Рациональный режим труда и отдыха при умственном труде играет доминирующую роль в повышении продуктивности работы и предупреждении утомления.

Отдых при умственной деятельности отнюдь не предполагает абсолютный покой. Перерывы для отдыха могут быть организованы в форме смены вида работы, в форме физических упражнений и др. Чередование умственной и физической работы имеет большое физиологическое значение для повышения продуктивности отдыха.

Обязательно постепенное вхождение в работу, т. е. постепенное приобретение навыков, психологическая и иная подготовка к работе. "Правила научной организации труда В.И. Ленина". Физиологически это обосновывается тем, что лежащее в основе всякой деятельности образование динамического стереотипа также происходит постепенно.

Высокой продуктивности в работе можно достичь при условии её ритмичности, поскольку нервной системе свойственно усваивать последовательность - ритм и темп деятельности. Часто, особенно водители автомобилей, включают в кабине ритмическую музыку, облегчающую им работу по управлению машиной.

Для успешной умственной работы должен быть установлен постоянный порядок, система занятий, каждый вид работ должен проводиться в определенное время, на определенном рабочем месте.

Наконец, для повышения продуктивности умственного труда необходимы систематические упражнения, обеспечивающие закрепление навыка.

В физиологической, психофизиологической оценке труда важное значение придается в последнее время критериям тяжести и напряженности труда. При этом под тяжестью труда понимают количество выполненной работы, энергетическую ее стоимость, а под напряженностью - степень участия сенсорного аппарата, внимания, долговременной и оперативной памяти, различения и т. п. Полнота оценки требует характеристики не только трудового процесса, но и условий, в которых он протекает.

Рассмотрим таблицу оценки тяжести труда, которая состоит из разделов:

1. Физическая динамическая нагрузка (единицы внешней механической

работы за смену, кг м)

2. Масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную, кг.

3. Стереотипные рабочие движения (количество за смену)

4. Статическая нагрузка (величина статической нагрузки за смену

при удержании груза, приложении усилий, кгссек)

5. Рабочая поза

6. Наклоны корпуса

7. Перемещение в пространстве, обусловленные технологическим процессом, км

Попытаемся оценить тяжесть труда каменщика занятого возведением стены жилого дома. Для этого в тетрадях сделаем две графы: номер признака и оценка. Принятая оценка перечисленных в таблице показателей тяжести труда следующая: оптимальная, допустимая, вредная.

Обсудим содержание классов вредности условий труда и в частности, оценок тяжести и напряжённости труда, которые приняты в руководстве Р. 2.2.755-99 - ведущем руководящем документе по гигиене труда в нашей стране.

ОПТИМАЛЬНЫЕ условия труда (1 класс) - такие условия, при которых сохраняется здоровье работающих, и создаются предпосылки для поддержания высокого уровня работоспособности. Оптимальные нормативы производственных факторов установлены для микроклиматических параметров и факторов трудового процесса. Для других факторов условно за оптимальные принимаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы отсутствуют, либо не превышают уровни, принятые в качестве безопасных для населения.

ДОПУСТИМЫЕ условия труда (2 класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиенических нормативов для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятного действия в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающих и их потомство. Допустимые условия труда относят к условно безопасным.

ВРЕДНЫЕ условия труда (3 класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное действие на организм работающего и/или его потомство. Вредные условия труда по степени превышения гигиенических нормативов и выраженности изменений в организме работающих подразделяются на 4 степени вредности:

1 степень 3 класса (3.1.) - условия труда характеризуются такими отклонениями уровней вредных факторов от гигиенических нормативов, которые вызывают функциональные изменения, восстанавливающиеся, как правило, при более длительном (чем к началу следующей смены) прерывании контакта с вредными факторами и увеличивают риск повреждения здоровья.

2 степень 3 класса (3.2.) - уровни вредных факторов, вызывающие стойкие функциональные изменения, приводящие в большинстве случаев к увеличению производственно обусловленной заболеваемости (что проявляется повышением уровня заболеваемости с временной утратой трудоспособности и, в первую очередь, теми болезнями, которые отражают состояние наиболее уязвимых органов и систем для данных вредных факторов), появлению начальных признаков или легких (без потери профессиональной трудоспособности) форм профессиональных заболеваний, возникающих после продолжительной экспозиции (часто после 15 и более лет).

3 степень 3 класса (3.3) - условия труда, характеризующиеся такими уровнями вредных факторов, воздействие которых приводит к развитию, как правило, профессиональных болезней легкой и средней степеней тяжести (с потерей профессиональной трудоспособности) в периоде трудовой деятельности, росту хронической (производственно-обусловленной) патологии, включая повышенные уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

4 степень 3 класса (3.4.) - условия труда, при которых могут возникать тяжелые формы профессиональных заболеваний (с потерей общей трудоспособности), отмечается значительный рост числа хронических заболеваний и высокие уровни заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

ОПАСНЫЕ (ЭКСТРЕМАЛЬНЫЕ) условия труда (4 класс) характеризуются уровнями производственных факторов, воздействие которых в течение рабочей смены (или ее части) создает угрозу для жизни, высокий риск развития острых профессиональных поражений, в том числе и тяжелых форм.

Как видим в этой классификации есть два основных момента: клиническая характеристика вредного действия условий труда и их гигиеническая оценка.

С этих позиций проанализируем тяжесть трудовой деятельности каменщика. Оценка даётся по наивысшему показателю или их повторяемости.

С помощью таблицы оценки напряжённости труда того же документа попытаемся выполнить анализ напряжённости труда оператора дисплея. Для этого точно также разделим лист в тетрадях на две графы: №№ позиции и оценка.

Как видим, полученные оценки тяжести и напряжённости во многом субъективны, но могут быть применимы для задач качественной характеристики влияния труда. Для задач более корректного анализа трудовой деятельности требуются инструментальные исследования.

Составил: В.О. Красовский,

09.08.2004 г.

Физиология умственного труда