Тема: Гигиена умственного и физического труда. Методы изучения физиологических функций в динамике труда.
Тема: Гигиеническая оценка действия физических факторов на организм и условия производства
Физиология труда
Физиология труда — составная часть гигиены труда, которая изучает физиологические процессы в организме человека, происходящие во время той или иной трудовой деятельности.
Основная цель физиологии труда - на основе обнаруживаемых изменений разработать мероприятия:
- по нормализации физиологических функций,
- предупреждению утомления,
- повышению работоспособности (ее сохранение достаточно долго на высоком уровне).
Физиология труда разрабатывает физиологические основы рациональной организации трудовых процессов, режимы труда и отдыха, меры по организации рабочего места.
Любой вид трудовой деятельности представляет собой чрезвычайно сложный комплекс физиологических процессов, в котором главную роль играет ЦНС, осуществляющая координацию всех физиологических процессов.
Профессиональная деятельность характеризуется преобладанием либо движений, либо умственной работы. Исходя из этого труд условно делится на физический и умственный.
В настоящее время в связи с механизацией производственных процессов увеличилось число профессий, связанных с умственным напряжением, физическая же нагрузка резко снизилась.
Физический труд.
Мышечная деятельность характеризуется сокращением и расслаблением работающих мышц, образованием в них тепла, усилением обмена веществ и повышением расхода энергии. Чем интенсивнее работа, чем больше групп мышц участвует в ней, тем выше энергетические траты.
В соответствии с ГОСТом 12.1.0055-88 ССБТ «Общие санитарно-гигиенические требования к воздуху рабочей зоны» все физические работы делят на три категории на основе интенсивности энергозатрат организма: легкие физические работы — I категория; работы средней тяжести — II категория и тяжелые физические работы — III категория.
Легкие физические работы (I категория- оптимальные условия труда) подразделяют на:
• 1а (интенсивность энерготрат до 139 Вт) — работы в позе сидя, сопровождающиеся незначительным физическим напряжением (профессии в сфере управления, приборо- и машиностроении, часовое, швейное производства и др.);
• 1б (интенсивность энерготрат 140—174 Вт) — работы в положении сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим напряжением (профессии в полиграфической промышленности, контролеры, работники связи и т.п.).
Работы средней тяжести (II категория) подразделяются на:
• 2а (интенсивность энерготрат 175—232 Вт) — работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) предметов в положении стоя или сидя и требующие определенного физического напряжения (профессии в механосборочных цехах машиностроительных предприятий, прядильно-ткацкое производство и др.);
• 2б (интенсивность энерготрат 233—290 Вт) — работы, связанные с ходьбой, перемещением тяжестей (до 10 кг) и сопровождающиеся умеренным физическим напряжением (ряд профессий в механизированных цехах машиностроительных и металлургических предприятий — литейных, сварочных, прокатных, кузнечных и др.).
Тяжелые физические работы (III категория) — (интенсивность энерготрат более 290 Вт) — работы, связанные с постоянным перемещением и переноской тяжестей (более 10 кг) и требующие больших физических усилий (ручные работы в кузнечных цехах, литейных, подсобные строительные рабочие и др.).
Умственный труд
Не связан со сколько-нибудь существенным расходом энергии, это зависит от того, что масса нервной системы составляет всего 3% общей массы тела, а главное отличие заключается в том, что при умственном труде интенсивно расходуется нервная энергия.
Повышение общего обмена не превышает 10—15 %, хотя обменные процессы в мозге протекают весьма интенсивно.
Так же незначительны и непостоянны изменения в крови: наблюдаются некоторое уменьшение содержания сахара, увеличение количества органического фосфора, холестерина, креатина, понижение щелочных резервов.
Поэтому по данным показателям и энергетическим тратам судить об интенсивности умственной работы не представляется возможным, для этого применяют различные тонкие и сложные методы, позволяющие учитывать физиологические сдвиги в центральной нервной системе (скрытый период двигательной реакции, устойчивость внимания, электроэнцефалография и др.).
Умственный труд многообразен, некоторые виды его требуют творческого мышления, другие — лишь напряжения внимания, развития быстроты реакций на внешние раздражения.
К умственному труду обычно относят работы, связанные с приемом и переработкой информации, при выполнении которых требуется значительное напряжение сенсорного аппарата, внимания, памяти, активации мышления и эмоциональной сферы.
Все виды умственного труда делят на 5 основных групп:
1) труд операторов — работы, связанные с управлением различными производственными механизмами и технологическими процессами, отличающиеся большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением;
2) труд управленческого аппарата — работы, связанные с руководством предприятиями и учреждениями, работа преподавателей. Этот труд связан с переработкой огромного потока информации, нередко в режиме дефицита времени, высокой личной ответственностью за принимаемые решения, высокими нервно-эмоциональными нагрузками;
3) труд представителей творческих профессий — научных работников, писателей, артистов, архитекторов, художников, конструкторов, дизайнеров — требует большого объема оперативной и долгосрочной памяти, способности концентрировать внимание, что ведет к высокому нервно-эмоциональному напряжению;
4) труд медицинских работников — работа, требующая высокой личной ответственности при принятии решений, часто при дефиците времени и информации, контакта с больными людьми и их родственниками. Это ведет к высокому нервно-эмоциональному напряжению, опасности заражения, стрессовым реакциям в конфликтных ситуациях;
5) труд учащихся и студентов — работа, требующая напряжения всех видов памяти, концентрации внимания, способности к восприятию и переработке огромного потока информации. Сопровождается стрессовыми реакциями в период выполнения контрольных заданий, сдачи зачетов и экзаменационных сессий.
У работников умственного труда головной мозг служит не только регулирующим, но и работающим органом, в связи с чем нагрузки отражаются в первую очередь на ЦНС
На ЭЭГ обнаруживаются признаки развивающегося утомления в виде тормозных процессов
Фактором риска в развитии ССпатологии наряду с повышенным нервно-эмоциональным напряжением является гипокинезия, избыточная масса тела, курение, наследственная предрасположенность.
При выраженных нервно-эмоциональных напряжениях отмечается увеличение систолического и минутного объема сердца, повышение АД, учащение пульса.
У лиц умственного труда значительно чаще встречается ГБ, атеросклероз, кардиосклероз.
Биохимия и энергетика мышечного процесса
- взрослый человек, занимающийся легким физическим трудом, расходует в сутки примерно 12 540 кДж (3000 ккал), при тяжелой работе энерготраты возрастают до 16 720—20 900 кДж (4000—5000 ккал), а иногда и больше.
-одновременно повышается обмен веществ и усиливаются кровообращение и дыхание.
- в организме происходят изменения в составе внутренней среды, выражающиеся в развитии ацидоза, повышении осмотического давления и температуры тела.
Ведущим физиологическим критерием состояния организма является потребление кислорода: потребность организма в кислороде тем больше, чем тяжелее труд.
Количество О2, необходимое для полного окисления продуктов распада в мин, называется «кислородным запросом», а максимальное количество О2, которое организм может получить в мин, обозначается как «кислородный потолок». «Кислородный потолок» при выполнении физической работы у тренированных людей составляет около 3 л/мин, а у нетренированных - 4-5 л/мин.
При тяжелой физической работе возможно нарушение соотношения между потребностью в кислороде и его фактическим потреблением, что приводит к кислородному голоданию и скоплению в организме недоокисленных продуктов распада.
При таких условиях длительная и интенсивная работа вызывает утомление и снижение работоспособности
Во всех этих изменениях и в самих мышечных сокращениях ведущую роль играет центральная нервная система, обусловливающая образование нового динамического рабочего стереотипа, обеспечивающего регулирование и координацию всех физиологических процессов.
При выполнении работы в ЦНС усиливаются процессы возбуждения, одновременно углубляются процессы торможения, благодаря чему между этими процессами сохраняется равновесие. Прилегкой работе это равновесие сохраняется, при тяжелой - с определенного момента в коре головного мозга начинают преобладать процессы охранительного торможения.
Фазность изменения функционального состояния ЦНС определяется характером и длительностью работы.
В фазе возбуждения наблюдается повышение условных рефлексов, а также усиленный распад гликогена, АТФ и креатинфосфата.
В фазе торможения наблюдаются обратные процессы: снижение условных рефлексов, появление бета-ритмов, в дальнейшем альфа-ритмов на ЭЭГ, запредельное торможение.
Процесс сокращения мышц проходит две фазы:
- анаэробную, без потребления кислорода,
- аэробную, с потреблением его.
Анаэробная фаза (фаза возбуждения):
-Под влиянием импульсов, поступающих из коры большого мозга, мышцы приходят в состояние возбуждения и сокращаются, для этого требуется энергия, которая образуется в результате расщепления аденозинтрифосфорной кислоты (АТФ) под влиянием актомиозина (мышечных белков актина и миозина) на аденозиндифосфорную (АДФ) и фосфорную кислоты, вследствие чего освобождается энергия фосфатных связей АТФ. В ходе дальнейших превращений происходит ресинтез АТФ, которая способствует расщеплению креатинфосфата на креатин и фосфорную кислоту. Последняя превращается в гексозу и затем в молочную кислоту, на этом анаэробная фаза сокращения мышц заканчивается.
Аэробная фаза ( фаза торможения):
- небольшая часть молочной кислоты окисляется до углекислоты и воды и выводится из организма, а остальная часть восстанавливается в гликоген. На химизм мышечного сокращения оказывают влияние гормональные факторы, контролируемые центральной нервной системой
В трудовой деятельности насчитывают тысячи профессий, характеризующихся различными содержанием, условиями и интенсивностью выполнения производственных заданий, причем влияние их на функциональное состояние может быть идентичным.
Это позволяет провести классификацию трудовых процессов по качеству и напряженности труда для решения вопросов при:
- обосновании основных направлений оздоровления,
- обосновании нормирования факторов ОС,
- предоставлении льгот рабочим,
- аттестации рабочих мест.
Физиологическое напряжение организма при трудовой деятельности может быть обусловлено или выполнением физической работы или нагрузками на ЦНС.
В зависимости от этого труд характеризуется:
- тяжестью
- или напряженностью.