Исторически сложилось, что все виды труда условно делят на физический и умственный. Первый характеризуется преобладанием мышечной активности, а второй - умственной и творческой деятельности. Однако с развитием разных уровней механизации и автоматизации производств отмечаются различные характер и степень выраженности производственных нагрузок, что обусловливает многообразие форм труда. В зависимости от наличия и выраженности основных факторов трудового процесса и физиологических требований, предъявляемых к тем или иным системам и организму в целом, различают следующие основные формы трудовой деятельностью.
Формы труда, требующие значительной мышечной активности. К таким формам можно отнести профессии тяжелой и средней тяжестей мышечного труда (землекопы, грузчики, каменщики, докеры-механизаторы и т.д.). Значительные мышечные нагрузки отмечаются в ряде других профессий, в которых частично отсутствует механизация производственного процесса, например, в горнорудном и угольном производстве, работах по обслуживанию и ремонту транспортных средств и т.д. Эти формы труда носят название «общей физической работы», так как при них в трудовую деятельность вовлекается более 2/з всей мышечной массы человека.
Интенсивный физический труд характеризуется нагрузками в основном на мышечную и кардиореспираторную системы, стимулируя обменно-энергетические процессы в организме человека. Такие виды работ требуют повышенных энерготрат: 4000-6000 ккал (16720-25800 кДж) и выше в сутки.
В социальном плане непривлекательный и малоэффективный своей производительностью физический труд требует высокого неоптимального напряжения физических сил человека. Рабочий стереотип, многократно повторяющийся, включает лишь определенные и одни и те же мышечные ансамбли. На отдых при оптимальном режиме труда должно отводиться не менее 50% рабочего времени.
Механизированные формы труда. К ним относятся профессии, которые встречаются практически на многих производствах. Отличительными их чертами являются снижение уровня мышечных нагрузок, изменение мышечного компонента в работе и усложнение программы действий.
В условиях механизированного производства преобладают региональные (от 1/з до 2/з всей мышечной массы) и локальные (менее 1/з всей мышечной массы) мышечные нагрузки, которые могут носить как динамический, так и статический характер.
Энерготраты при такой работе колеблются в пределах 3000- 4000 ккал/сут (12540-16720 кДж/сут). Таким образом, уменьшается роль крупных мышц и увеличивается доля участия в работе более мелких мышечных групп, возрастает значимость скорости и точности движений, требуется накопление специальных знаний и навыков, необходимых для управления различными инструментами, механизмами, станками и т.д. Такими примерами механизированного труда являются токарные, слесарные, рихтовочные и другие работы. Необходимо учитывать виды организации производства, поскольку переход от индивидуального к мелкосерийному и особенно к крупносерийному производству приводит к возрастанию роли фактора монотонности. Так, в крупносерийном производстве в процессе трудовой деятельности двигательная функция выступает на первоеместо и, как правило, упрощается. В то же время фактор монотонности становится преобладающим в работе, а программирующая деятельность сводится к минимуму.
Групповые формы труда (конвейеры). Типичным видом групповых форм труда является работа на поточно-конвейерных линиях, для которых характерно перемещение изделия (детали) по ходу его обработки от одного работника к другому. Особенности таких форм труда заключаются в дроблении процесса на различные операции, строгой последовательности их выполнения, автоматической подачи изделия (детали) к каждому рабочему месту с помощью движущейся конвейерной ленты или линии. В одних случаях такие работы могут быть относительно легкими по физическим усилиям и носить локальный характер (например, сборка часов, микросхем, радиоаппаратуры и т.д.). В других вариантах наблюдаются значительные мышечные нагрузки регионального характера (сборка на конвейере автомашин).
Основой высокой производительности труда на любом конвейере являются доведенные до автоматизма двигательные навыки работников, что обеспечивает минимум затрат времени для выполнения соответствующих операций. Поточно-конвейерные формы труда требуют синхронизированной работы ее участников, так как они обусловлены навязанным темпом и ритмом движения конвейера.
Рабочий ритм - это закономерное чередование во времени элементов работы и пауз (микропауз) между ними.
Под рабочим темпом следует понимать число повторяющихся законченных циклов рабочих движений (операций) в единицу времени. Высокий рабочий темп приводит к меньшим интервалам времени, которые затрачивают работники на простые законченные операции. Как следствие упрощается содержание самой работы и возрастает монотонность труда. Закономерное чередование во времени отдельных элементов работы и пауз между ними определяется динамикой или фазами работоспособности человека. Сменяющиеся фазы работоспособности - врабатываемость, устойчивый уровень, утомление, конечный порыв - требуют переменного ритма работы. Нередко труд на конвейере сопровождается напряжением зрительного анализатора, поскольку необходимо выполнять в единицу времени множество стереотипных и однообразных мелких движений. Относительно несложный характер выполняемых операций обеспечивается длительным пребыванием в определенной позе (сидя – присборке мелких деталей и изделий, стоя - при сборке автомашин), что вызывает соответствующее напряжение различных групп мышц.
Формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производствами. Создание полуавтоматических участков, цехов и производств выключают человека из процесса обработки самого предмета труда (изготовление деталей, изделий, плато и т.д.). Основная задача работника заключается в простых и несложных операциях (подать материал или деталь для обработки, пустить в ход механизм или станок, извлечь обратно готовую деталь или изделие). Такие виды работ сопровождаются мышечными нагрузками в основном локального (с участием преимущественно мышц предплечья, кисти или стопы), а иногда и регионального (с участием мышц плечевого пояса или ног) характеров. Возрастают нагрузки на зрительный анализатор, поскольку необходим постоянный контроль за совершаемыми операционными действиями, обеспечивающими высокую скорость и точность выполняемых движений. Кроме того, с уменьшением размеров изготовляемых деталей также возрастает напряжение и зрительного анализатора. Главной чертой такой производственной деятельности является монотонный однообразный труд. Бессодержательная и малоинформативная работа с ограниченным и односторонним использованием двигательного аппарата на фоне повышенных ритма и темпа работы сопровождается утратой творческого начала и приводит к прогрессивному снижению активности различных структур центральной нервной системы. Примерами таких работ могут служить профессии штамповщиков, шлифовщиков, швей-мотористов и др. по изготовлению одних и тех же деталей и изделий.
Формы труда, связанные с автоматическим производством, существенно меняют роль человека в трудовом процессе. Он перестает быть дополнительным механизмом и переходит к непосредственному управлению им. Основная задача работника сводится к обеспечению бесперебойной работы автоматов, станков, механизмов. В зависимости от характера и специфики работы можно выделить несколько обобщающих категорий профессиональных групп. В одних случаях это наладчики, осуществляющие установку, наладку и ремонт соот- ветствующего оборудования. В данном случае требуется детальное знание сложного устройства агрегатов, станков или автоматов, что приближает работника к инженерно-техническому персоналу. В других профессиях осуществляется непосредственная эксплуатация
несколько работающих станков или автоматов. Вмешательство человека в их работу многообразно как по содержанию, так и по времени. Одни механизмы требуют частого вмешательства и относительно простых действий со стороны человека. Примером может служить ткацкое производство. Работа других механизмов требует длительного непрерывного наблюдения, а устранение различных неполадок обеспечивается сложной программой действий работника. К таким профессиям можно отнести труд станочников, наблюдающих за ходом работы станков и агрегатов с числовым программным управлением, робототехнических участков и линий. Такое управление современными автоматами требует участия высших кортикальных центров по переработке информации, ведущей к построению логических связей.
Во всех случаях основной чертой такой деятельности является готовность к действию и связанная с ней быстрота реакции по устранению возникающих неполадок. Такое функциональное состояние по А.А. Ухтомскому обозначается термином «оперативный покой» - это физиологическое состояние готовности к деятельности, способное за короткий отрезок времени перейти в различную форму физиологической активности для выполнения конкретной деятельности. Уровень его зависит от степени ответственности и срочности предстоящей работы. Соответственно, чем меньше выражены эти факторы, тем выше уровень оперативного покоя. В этих условиях существенно возрастает роль такого фактора, как монотонность ожидания.
Формы труда, связанные с дистанционным управлением производственными процессами и механизмами. Автоматизация производства - это этап развития производства, который характеризуется частичным или полным управлением производственными процессами человеком (оператором) при помощи различных устройств и систем. Наиболее полно это проявляется при дистанционном управ- лении. При этом за человеком остаются функции слежения, контроля и регулирования. В этих условиях существенно возрастает роль умственной деятельности, связанной с интенсивностью и продолжительностью интеллектуальных, сенсорных и эмоциональных нагрузок. Существенно увеличивается объем поступающей информации. В целом ряде случаев возникают временная неопределенность поступающей информации и ее дефицит на фоне высокой ответственности за сохранение оборудования (техники) и за правильное ведение производственного процесса, особенно в сложных и аварийных ситуациях. Это создает предпосылки для нервно-психического и эмоционального перенапряжений. В качестве примера наиболее элементарной формы дистанционного управления могут служить профессии крановщиков и в какой-то степени водителей наземного транспорта, трактористов, комбайнеров. Для данных работников характерны также нагрузки на зрительный и слуховой анализаторы, вызывающие моторные реакции в связи с манипулированием рычагами управления и кнопками. При этом на пульте управления отсутствует сенсорное поле со специально закодированными сигналами.
Наиболее совершенная и современная форма дистанционного управления основана на создании пультов, оснащенных сенсорным полем информации. В этих случаях предмет труда полностью исчезает из поля зрения человека (оператора), а заменяется закодированными сигналами. Работнику необходимо воспринимать информацию, осуществлять ее раскодирование, принимать решения и выполнять последующие операционные действия. Причем в зависимости от особенностей производственного процесса и его сложности проявляются различные обязанности человека (оператора). В наиболее простых случаях осуществляется просто запись отклонений тех или иных параметров (например, температуры, давления, напряжения и т.д.), в других - элементарные действия со стороны работника по управлению процессом через систему кнопок и рычагов. Примерами могут служить различные профессии операторов химических производств, энергопредприятий и т.д. Такой труд часто носит монотонный характер и требует постоянной концентрации внимания на фоне малого объема информации, незначительных мышечных усилий, длительного поддержания малоподвижных и вынужденных рабочих поз сидя. Особенно быстро развивается утомление при монотонных работах за пультами управления с редко поступающей однообразной информацией.
Формы интеллектуального (умственного) труда. Данные формы труда отражают познавательно-рациональную сторону мыслительных процессов человека, т.е. систему умственных операций, связанных с решением задач по эффективным подходам к ситуации, требующей быстрой познавательной активности и действия в соответствии с заданной целью.
Существуют несколько классификаций интеллектуальной (умственной) деятельности, которые довольно тесно переплетаются между собой.
Важным признаком в анализе любого труда является эргометрическая (ergos - работа, metro - измерять) его характеристика. Это наличие, выраженность и продолжительность воздействия стимулов, раздражителей или факторов трудового процесса, которые приводят к осуществлению умственной мыслительной деятельности с последующей реализацией принятого решения через систему активных действий. С этой позиции различают следующие виды интеллектуальной (умственной) деятельности:
1. Исполнительский вид умственного труда. Выполнение этого вида труда сопровождается несложными установочными сигналами и распоряжениями при достаточном объеме поступающей информации, низкой плотности сигналов и сообщений. Реализация принятого решения работником осуществляется через заведомо известные стереотипные действия и не сопровождается дефицитом времени. К такому труду относится деятельность лаборантов, медицинских сестер и др.
2. Труд управленческий. Его специфической чертой является руководство трудовыми коллективами. В зависимости от характера, особенностей и уровня управленческой деятельности нервно-психическое напряжение здесь обусловлено целым рядом причин: необхо- димостью решать различные по степени сложности задачи, анализировать поступающую информацию и давать заключительную оценку, распределять задания и проводить контроль за их выполнением; при этом отмечается многочисленное число коммуникационных связей и т.д. Для данной деятельности характерна высокая степень ответственности за принятое решение, причем чаще всего это протекает на фоне дефицита времени, в условиях чрезмерного роста информации или ее недостаточности.
3. Операторский вид деятельности связан с управлением машин, станков, различных автоматизированных и механизированных линий и систем и т.д. Для этого вида деятельности характерно наличие системы «человек - машина». В зависимости от функциональных обязанностей операторской деятельности можно условно выделить группы операторов-исполнителей, операторов-наблюдателей и операторов-руководителей. Уровень сложности операторской деятельности зависит от:
- значимости и объема поступающей и обрабатываемой информации;
- числа одновременно наблюдаемых и управляемых объектов;
- наличия дистанционного или непосредственного управления производственным процессом;
- длительности сосредоточенного наблюдения и т.п.
Основной чертой операторской деятельности является монотонность обстановки и работы на фоне низкой физической активности. Так, труд таких работников, как телеграфисты и телефонисты осуществляется в навязанных темпе и ритме работы, с многократным повторением стереотипных и однообразных действий. Менее выражены эти качества труда при высоком уровне автоматизации, например у авиадиспетчеров, но при этом у них ведущими являются наблюдение, контроль и управление. Характерны временная неопределенность появления информации о рассогласовании в управляемой системе, необходимость постоянно поддерживать готовность к срочному действию, зачастую требуется принятие многоходового решения и т.д.
4. Творческий вид умственного труда - наиболее сложная деятельность человека, которая требует предварительной подготовки, высокой квалификации и особых условий. При наличии мотивационной установки этот вид деятельности обусловлен рядом внешних пусковых факторов или стимулов. К ним относятся, в первую очередь, решение сложных задач при отсутствии известных алгоритмов и необходимость проведения разной степени сложности анализов и комплексных оценок полученных новых результатов и данных. Такая деятельность обеспечивается значительным объемом долговременной и оперативной памяти, отмечается постоянное интеллектуальное напряженное и сосредоточенное внимание на объекте деятельности. К группе творческого труда относятся научные работники, писатели, композиторы, артисты, художники, конструкторы.
Физический труд - это труд, при котором основная нагрузка приходится на опорно-двигательный аппарат и обеспечивающие его сердечно-сосудистую и дыхательную системы. В настоящее время, несмотря на существенную механизацию и автоматизацию производственных процессов, физический труд все еще занимает высокий удельный вес практически во всех отраслях промышленности.
По характеру работы мышц физическая нагрузка подразделяется на динамическую, статическую и смешанную (статико-динамическую). Динамическая мышечная нагрузка характеризуется периодическими сокращениями и расслаблениями скелетных мышц с целью перемещения тела или отдельных его частей, а также для выполнения определенных рабочих действий. Физиологические реакции при динамической работе (возрастание частоты сердечных сокращений,
артериального давления, ударного и минутного объемов крови, энерготрат, изменения регионального и общего сосудистых сопротивлений и др.) зависят от силы и частоты сокращений, размеров работающих мышц, степени тренированности человека, положения тела, в котором выполняется работа, условий окружающей среды.
Статическая работа - вид мышечных напряжений, характеризующийся непрерывным сокращением, без изменения длины (изометрическим) скелетных мышц с целью удержания положения тела или отдельных его частей, а также выполнения определенных трудовых действий (удержание груза, приложение усилий). При статической работе (в отличие от динамической) имеют место весьма незначительные увеличения потребления кислорода и минутного объема крови. При этом в зависимости от силы и продолжительности сокращения могут существенно возрастать частота сердечных сокращений, артериальное давление и общее периферическое сопротивление сосудов.
В условиях производственной деятельности разделить четко характер только динамических или статических нагрузок весьма трудно. Практически любой физический труд связан с комплексным действием смешанных, статико-динамических нагрузок.
В связи с особенностями выполнения статико-динамических нагрузок возможны два варианта сочетания статических и динамических мышечных напряжений. Первый - когда динамические и статические нагрузки одних и тех же мышечных групп чередуются последовательно во времени. Например, наклон корпуса или приседание на корточки (динамические нагрузки) с последующей фиксацией этого положения (статическая нагрузка) на некоторое время для выполнения какой-либо производственной операции (ткачи, прядильщицы и др.). При втором варианте статические и динамические нагрузки накладываются одновременно друг на друга на одни и те же мышечные группы. Например, динамические нагрузки, необходимые для перемещения руки над рабочей поверхностью, накладываются на статические усилия, обеспечивающие поддержание руки над рабочей поверхностью, т.е. в этом случае имеется непрерывное статическое напряжение мышц плеча и верхней части корпуса, но в определенных пределах изменяющееся по величине (например, труд станочника). В обоих случаях работа со статико-динамическими нагрузками сопровождается значительным напряжением мышц поясничной области у ткачих и мышц рук и плечевого пояса у станочника.
Вместе с тем в целом можно говорить о преимущественно динамических или статических нагрузках при выполнении какой-либо работы и их конкретном воздействии на организм работающих.
В зависимости от величины мышечной массы, необходимой для выполнения той или иной работы, физическую работу человека принято подразделять на три вида: общую (глобальную), региональную и локальную.
Интенсивность мышечной работы в труде принято обозначать термином «тяжесть труда». При этом физический труд локального, регионального или общего характеров связан с энергетическими затратами, обеспечивающими усилия опорно-двигательного аппарата и систем, необходимых для его функционирования. Механическая энергия, развиваемая мышцами при всех видах физической работы, образуется в конечном итоге за счет окисления углеводов, жиров и белков. В процессе мышечной деятельности существенно возрастает количество потребляемого кислорода. Если в покое человек потребляет 150-300 мл кислорода в 1 минуту, то при тяжелой физической работе потребность в кислороде возрастает в 10-15 раз. Уровень потребления кислорода соответствует величине энергии, полученной в результате окисления соответствующих питательных веществ, и зависит от величины мышечной массы, принимающей участие в работе, и степени напряжения работающих мышц. Из этого следует, что при одинаковой интенсивности мышечных напряжений наименьшие уровни энерготрат будут при локальной работе, а наибольшие - при глобальной.
Интенсивные локальные мышечные нагрузки характерны для машинисток, телеграфистов, наборщиков типографий, операторов счетных клавишных машин, перфораторщиков. Операторы выполняют десятки тысяч мелких высокодифференцированных движений в быстром темпе. Характер и глубина функциональных изменений в организме работающих определяются, главным образом, общим числом движений за смену. Существует высоко достоверная зависимость величины снижения функционального состояния нервно-мышечного аппарата от числа локальных движений за смену (рис. 3.2). Чем больше совершается движений, тем раньше появляются в течение рабочего дня достоверное увеличение биоэлектрической активности мышц (участвующих в выполнении этих движений), снижение силы и выносливости мышц. Одновременно отмечается достоверное повышение случаев профессиональных заболеваний опорно-двигательного аппарата работающих.
Понятие активного отдыха, его механизмы.
Исследования И.М. Сеченова позволили внести в физиологию трудовой деятельности понятие «активного отдыха». Суть его заключается в том, что при наступлении утомления восстановление работоспособности более эффективно протекает не в условиях абсолютного покоя, а при включении в работу других, ранее не работавших функциональных единиц. В настоящее время убедительно доказано, что наилучшие условия для восстановления работоспособности создаются при переключении,работы на другие виды деятельности, требующие активности систем, не участвовавших в формировании утомления. При умственном утомлении такой идеальной деятельностью является двигательная активность, в процессе которой мощная импульсация от рецепторов опорно-двигательного аппарата дает быстрый положительный результат. Утомление левого (у правшей) полушария (ведающего речевыми функциями и абстрактным мышлением) при умственной деятельности наступает позднее, если одновременно загружено и правое полушарие (ведающее образно-познавательными процессами). Помимо использования иллюстративных, цветовых, наглядных пособий активирует правое полушарие и умеренная мышечная деятельность1. Физическая активность, как правило, повышает эмоциональный статус человека, создавая условия хорошего настроения, которое само по себе является благоприятным фоном для высокопродуктивной умственной деятельности. Подбор возможных средств мышечной деятельности, которые можно использовать с целью активного отдыха, определяется и видом умственной работы, и решаемыми в данный момент задачами. Так, во время физкультпауз, выполняемых через 2—2,5 часа после начала работы и во второй половине дня после обеда в течение 5—7 минут, могут использоваться простейшие гимнастические упражнения. Помимо указанных эффектов такие средства должны решать и ряд других задач, связанных с компенсацией недостатков рабочей позы, напряжения зрительного аппарата, эмоционально-психического напряжения, затруднения мозгового кровообращения и т.д. Физкультминутки, выполняемые ежечасно в течение 2—3 минут непосредственно на рабочем месте, способствуют снятию развивающегося утомления благодаря воздействию преимущественно на утомленные части тела (спина, шея, глаза) и через активизацию вентиляции в нижних долях легких.