Лекция 5. Основы эргономики.
Классификация различных видов трудовой деятельности
Виды трудовой деятельности человека можно классифицировать следующим образом.
1. Труд, требующий значительной мышечной активности.
2. Групповая форма (конвейер), сопровождающаяся монотонностью, ритмом, определённым темпом, и зачастую связана с быстрым утомлением и нервным истощением.
3. Механизированные формы труда.
4. Автоматизированный труд. Характеризуется монотонностью и утратой творческого начала.
Умственный труд. Характеризуется повышенным вниманием, большим объёмом информации, повышенным сенсорным напряжением, эмоциональностью, нервным напряжением, усиленным минеральным обменом в клетках мозга, возможностью стрессовых ситуаций.
Физическим трудом называют выполнение человеком энергетических функций в системе «человек-орудие труда». Тяжесть работы при этом определяется энергетическими затратами в процессе трудовой деятельности. Физический труд подразделяется на сле-дующие категории: легкие (1а – затраты менее 139 Вт, 1б – от 140 до 175 Вт), средней тяжести (IIа – 175-232 Вт, IIб – 233-290 Вт), тяжелые (свыше 290 Вт).
Механизированные формы физического труда – это деятельность человека-оператора машины. Деятельность эта может быть двух видов: детерминированная – по заранее известным правилам, алгоритмам действий, недетерминированная – когда возможны неожиданные события в выполняемом технологическом процессе, но в то же время известны управляющие действия при появлении неожиданных событий. Умственный труд (интеллектуальная деятельность). Этот труд объединяет работы, связанные с приемом, переработкой и передачей информации и требующие напряжения внимания, памяти, сенсорного аппарата, активации процессов мышления, эмоциональной сферы (некоторые виды операторского труда, управление, преподавание, наука, учеба, творчество).
В свою очередь умственный труд имеет следующие формы.
1. Труд диспетчера - характеризуется повышенным нервным напряжением вследствие большой личной ответственности, особенно на атомных электростанциях (АЭС) и в авиации.
2. Управленческий труд – это личная ответственность, большой объём информации.
3. Творческий труд - эмоциональное напряжение, память, внимание.
4. Труд преподавателя, медработника - контакт с людьми, большой объём информации, эмоциональное напряжение.
5. Труд студентов и учащихся - повышенное внимание, память, стрессовые ситуации.
2. Работоспособность человека, фазы работоспособности
Любой вид трудовой деятельности имеет следующие фазы изменения трудоспособности:
1 фаза - врабатывание (для физического труда затраты времени от нескольких минут до 1,5 часа, для умственного труда до 2,5 часов);
2 фаза - высокая работоспособность (примерно 2-2,5 часа);
3 фаза - снижение работоспособности (характеризуется утомлением, ухудшением внимания, расстройством слухового и зрительного анализаторов, увеличением числа ошибок).
Статистически самая высокая производительность труда отмечается в такие дни недели как вторник, среда и четверг.
Работоспособность человека зависит также от смены и времени внутри смены:
· максимальная работоспособность в 1 смене с 8 до 12 часов, во второй смене с 14 до 17 часов;
· минимальная работоспособность отмечается в ночной смене, примерно с 3 до 5 часов.
С целью обеспечения безопасности трудовой деятельности при организации своего труда рекомендуется соблюдать следующие рекомендации:
· рабочее место должно отвечать требованиям эргономики и технической эстетики;
· сочетать физический труд с умственным, соблюдать чередование работы и отдыха, учитывая, что умственный труд требует более частых, но коротких перерывов, а физический наоборот.
Энергозатраты человека на трудовую деятельность и энерговозмещение. Дисбаланс энергообмена.
Традиционный, официально принятый в физиологии и эргономике подход к проблеме восстановления энергетических затрат человека гласит, что на определённый объём работы необходимо затратить определённое количество энергии, которая, в свою очередь, должна быть восстановлена строго определённым количеством пиши.
По существу, пищеварение представляется "печью", где сжигаются "дрова" - белки, жиры и углеводы, имеющие рассчитанное количество энергии (1 грамм жира даёт 9,3 ккал, 1 грамм углеводов и 1 грамм белка - по 4,1 ккал). В соответствии с этим энергия расходуется:
на обеспечение жизнедеятельности (вместе с терморегуляцией) - примерно 50-60% (1 ккал на 1 кг массы тела в час, а во время сна примерно 0,93 ккал на 1 кг массы тела в час);
на согревание и усвоение пищи - 10-15%;
на трудовую и иную физическую активность - 30-40%.
Энергозатраты - очень лабильный (подвижный) показатель и зависит от многих параметров: пола, возраста, характера производственной деятельности и т.д. Средние величины энергозатрат в зависимости от физической нагрузки при выполнении разного вида работ приводятся в табл. 1.2.
Таблица 1.2 - Энергозатраты человека
| Группа труда | Расход энергии на 1 кг массы тела в сутки, ккал | |
| Мужчины | Женщины | |
| Интеллектуальный, умственный труд (педагоги, врачи) | ||
| Механизированный труд (токари, аппаратчики) | ||
| Частично механизированный труд (штукатуры) | ||
| Тяжелый физический труд (лесорубы, землекопы) | - |
При сбалансированном питании энергию организм человека должен получать в среднем:
из углеводов, примерно 63%;
из жиров, ориентировочно 22%;
из белков, примерно 15%.
Пример расчётных норм необходимого количества калорий, белков, жиров и углеводов в зависимости от тяжести труда.
Таблица 1.3 - Научно обоснованные нормы энергопотребления в день для двух групп труда для взрослого населения (в килокалориях и граммах)
| Группа по труду | Возраст | Для мужчин 70 кг | Для женщин 60 кг | ||||||
| Энергия | Белки | Жиры | Углеводы | Энергия | Белки | Жиры | Углеводы | ||
| 1.Умственный труд, руководители | 18-29 30-39 40-59 | 2800 2700 2550 | 81 88 83 | 103 99 93 | 378 365 344 | 2400 2300 2200 | 78 75 72 | 83 84 81 | 324 310 297 |
| 2.Строитель,плотник | 18-29 30-39 40-59 | 3700 3600 3450 | 102 99 95 | 136 132 126 | 518 504 483 | 3150 3050 2900 | 87 84 80 | 116 112 106 | 441 427 406 |
Энергозатраты - очень лабильный (подвижный) показатель и зависит от многих параметров: пола, возраста, характера производственной деятельности и т.д. Средние величины энергозатрат в зависимости от физической нагрузки при выполнении разного вида работ приводятся в табл. 1.2.
Для жителей северных областей энергопотребление (ккал) рекомендуется увеличить на 10-15% за счёт увеличения нормы потребления жира (на 40%).
Жителям южных областей рекомендуется уменьшить норму энергопотребления на 5% за счёт уменьшения нормы потребления жира.
Расход энергии зависит от условий труда, например, энергозатраты на одну и ту же работу, но выполненную при оптимальной и неудобной позах могут различаться в несколько раз.
На тяжёлых работах и работах с вредными или опасными условиями труда запрещается применение труда женщин и лиц моложе восемнадцати лет (статья N 10 федерального закона "Об основах охраны труда в Российской Федерации).
Самый энергоёмкий орган у человека - головной мозг, при массе примерно 2% от массы тела, он потребляет около 20% от всей поступающей энергии.
Здоровье и работоспособность человека зависят от сохранения постоянной нормальной массы тела.
На основе мировой статистики отмечается следующее:
· превышение массы тела на 20% от нормы увеличивает риск заболеть диабетом в 3-5 раз, повышает смертность от сердечно-сосудистых заболеваний на 60%;
· один лишний килограмм массы тела добавляет 1% к риску преждевременной гибели;
· с избыточной массой тела живут на 10-12 лет меньше.
Следует учитывать, что если 120 лет назад люди затрачивали на работу более 90% от энергии, расходуемой на физическую активность, то в настоящее время, в экономически развитых странах, примерно 1%.
В России сейчас 26% жителей в расцвете лет и сил страдают ожирением и ещё 24% имеют избыточную массу тела. Однако последние исследования показывают, что для сохранения здоровья человека, чуть-чуть избыточная масса тела всё-таки более предпочтительна, чем её недостаток.