Аксиома о потенциальной опасности и проблемы обеспечения безопасности

Современное общество стоит на эгоцентристских позициях и утверждает, что человек самоценен и уникален, его здоровье приоритетно по отношению к результатам деятельности.

Однако, как показывает практика, в процессе деятельности невозможно обеспечить нулевой риск, т. е. любая деятельность потенциально опасна. Эта аксиома лежит в основе образовательной концепции БЖД.

Исходя из указанной аксиомы, человек постоянно находится в поле потенциальных опасностей (), которые обусловлены рядом причин природного, техногенного (антропогенного) и социального характера. Полностью обезопасить человека введением превентивных средств защиты () в указанное поле опасностей не удается, а возможно только снизить опасность до некоторой величины остаточного риска ().

В общем виде можно записать :

(1)

В наиболее благоприятном случае может достигать уровня приемлемого риска (), когда устранимый риск () сводится к минимуму ().

Анализ зависимости (1) позволяет выделить три основные проблемы на пути достижения допустимого уровня безопасности:

1. Идентификация опасностей, т. е. распознавание опасностей с указанием их количественных и качественных характеристик, временных и пространственных координат. Это одна из наиболее сложных задач, т. к. требует глубоких знаний в области функционирования сложных технических систем, а также четких представлений о психо-физиологических особенностях поведения человека в стандартных и критических ситуациях.

2. Защита от опасностей на основе сопоставления затрат с выгодами, т. е. компромисса между достигнутым уровнем безопасности и его экономической стоимостью. Защита базируется на определенных принципах, методах и средствах.

3. Ликвидация возможного, остаточного, сверхдопустимого риска.

Лекция 2 человек в техносфере

Классификация основных форм трудовой деятельности

Общепринята следующая классификация основных форм трудовой деятельности:

Труд, требующий большой мышечной активности Имеет место при отсутствии механизированных средств для работы (труд сталевара, грузчика, овощевода и т. д.). Развивает мышечную систему, стимулирует обменные процессы в организме, но в тоже время социально не эффективен, имеет низкую производительность, потребность в длительном отдыхе.

Механизированная форма труда Требует специальных знаний и двигательных навыков, в работу включаются мелкие мышцы рук, ног, которые обеспечивают скорость и точность движения. Однако, однообразие простых действий, малый объём воспринимаемой информации приводит к монотонности труда.

Труд, связанный с автоматическим и полуавтоматическим производством Недостатки: монотонность, повышенный темп и ритм работы, отсутствие творческого начала, так как обработкой предметов занимается механизм, а человек выполняет простые операции по обслуживанию станков

Конвейерный труд Отличается дроблением процесса на операции, заданным темпом и ритмом, строгой последовательностью операций. Главный недостаток - монотонность, приводящая к преждевременной усталости и быстрому нервному источению. При однообразных повторяющихся раздражителях в корковой деятельности преобладает процесс торможения, что ведёт к рассеиванию внимания, падению скорости реакции, быстрому утомлению.

Труд, связанный с управлением производственными процессами и механизмами Человек выступает в роли оператора, и чем менее автоматизирован процесс управления, тем больше его участие.

Умственный труд (операторский, управленческий, творческий труд, труд преподавателей и медицинских работников, труд учащихся и студентов).

Как видно, многообразие форм трудовой деятельности сводится к двум основным (рис. ).

Рисунок 1. Трудовая деятельность

Физический труд - характеризуется большой нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы (сердечно - сосудистую, нервно - мышечную, дыхательную и др.). Развивает мышечную систему, стимулирует обменные процессы, но из-за низкой производительности социально не эффективен. Основным его показателем является тяжесть. Энергозатраты при физическом труде, в зависимости от тяжести работы, составляют 4000 - 6000 ккал в сутки.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приёмом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности (гипокинезией), что приводит к сердечно - сосудистой патологии; длительная умственная нагрузка угнетает психику, ухудшает функции внимания, памяти. Основным показателем умственного труда является напряжённость, отражающая нагрузку на центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде составляют 2500 - 3000 ккал в сутки.

Кроме того, мозг склонен к инерции, т. к. после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, умственная работа не прекращается, что приводит к большему утомлению и истощению ЦНС, чем при физическом труде.

Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на три класса:

1. Оптимальные условия труда. Сохраняется не только здоровье работающих, но и создаются предпосылки для поддержания высокой производительности труда. При этом за оптимальные принимаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают уровней, принятых в качестве безопасных для населения.

2. Допустимые условия труда. При них вредные воздействия не превышают уровней, установленных для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются при отдыхе, и не должны оказывать неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдалённом периоде на состояние здоровья работающих и их потомства.

1 и 2 классы соответствуют безопасным условиям труда.

3. Вредные условия труда, при которых наличие вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормы, оказывает неблагоприятное влияние на организм работающего и его потомство.

4. Опасные условия труда. Воздействие вредных факторов в течение смены создаёт угрозу для жизни, и существует высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.

Физиологические основы трудовой деятельности

Физиологическое напряжение организма в процессе трудовой деятельности через некоторое время после начала работы вызывает появление признаков утомления: снижение уровня работоспособности человека под влиянием работы. Утомление может быть быстрое, при очень интенсивной работе (работа каменщика, грузчика), или медленное, при длительной монотонной работе (труд водителя, работа на конвейере).

Утомление - состояние, сопровождающееся чувством усталости, снижением работоспособности, ухудшением количественных и качественных показателей работы.

Утомление по своей биологической сущности - нормальный физиологический процесс, который выполняет определённую защитную функцию в организме, предохраняя его от перенапряжения и возможного в связи с этим повреждения. Если человек возобновляет работу на фоне медленно развивающегося утомления, то это приводит к переутомлению, то есть к хроническому утомлению, которое не ликвидируется за обычный период отдыха.

Важным показателем состояния организма является работоспособность, которая зависит от возраста, состояния здоровья, моральных и материальных стимулов. В течение рабочего дня она меняется, имея три периода (рис. 2)

Рисунок 2. Изменение работоспособности человека в течение рабочего дня:

1 – период вхождения в работу (0,5-1,5 часа) имеет низкие показатели работоспособности; 2 – период устойчивого сохранение работоспособности (2-2,5 часа); 3 – период снижения работоспособности в результате утомления.

Факторы тяжести и напряжённости трудового процесса

Под тяжестью труда понимают степень совокупного воздействия всех элементов, составляющих условия труда, на работоспособность человека, его здоровье, жизнедеятельность и способность к восстановлению физиологических параметров. Тяжесть труда определяется, в основном, физическими нагрузками.

Различают три категории условий труда по показателям тяжести и напряженности труда.

1. Оптимальный (легкий) труд. Затраты энергии - 121÷150 ккал/ч .

2. Допустимый труд (средней тяжести). Затраты энергии - 150÷250 ккал/ч.

3. Вредный (тяжелый) труд. Затраты энергии - свыше 250 ккал/ч.

Физическая тяжесть труда - это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения.

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно работы мозга по получению и переработке информации. Наиболее легким считается умственный труд, при котором отсутствует необходимость принятия решений. Такие условия труда считаются оптимальными. Если же оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции, то такие условия труда относятся к допустимым.

К напряженным вредным условиям 1 степени относится труд, который связан с решением задач по известным алгоритмам. Творческая деятельность, требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, должна быть отнесена к напряженному труду 2-й степени.

Системы восприятия и компенсации организма человека

Любая деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и состоянии внутренних систем организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов - подсистем центральной нервной системы, обеспечивающих прием и анализ информационных сигналов. В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы.

Внешние: зрительный, слуховой, тактильный, болевой, температурный, обонятельный, вкусовой.

Внутренние: анализатор давления, кинетический, вестибулярный и специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

Анализаторы характеризуются следующими основными параметрами.

Абсолютная чувствительность (абсолютный порог ощущения) - характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. В зависимости от вида раздражителя абсолютный порог может измеряться в единицах энергии, давления, температуры, концентрации вещества и т.д. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть порогом чувствительности.

Психофизиологическими исследованиями установлено, что при увеличении интенсивности воздействия раздражителя, величина ощущений изменяется медленнее, чем растет уровень воздействия. Связаны эти процессы между собой логарифмической зависимостью. Например, для того, чтобы звук показался в два раза громче, звуковое давление необходимо увеличить в десять раз.

Предельно-допустимая интенсивность сигнала (обычно близка к болевому порогу), измеряется в тех же единицах, что и абсолютная чувствительность.

Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувствительности) присущи каждому типу анализаторов. Например, если уровень звука недостаточен для нормального восприятия, мозг дает команду слуховому аппарату повысить чувствительность. Если же уровень звука слишком высокий - чувствительность снижается.

Функционирование различных анализаторов существенно изменяется под влиянием неблагоприятных для человека условий. Низкие и высокие температуры, вибрация, шум, перегрузки, слишком интенсивные потоки информации, ведущие к дефициту времени, утомление, вызванное длительной работой или неблагоприятными условиями, состояние стресса - все эти факторы вызывают различные изменения характеристик анализаторов.

Рассмотрим основные характеристики анализаторов человека.

Зрительный анализатор

Среди факторов внешней среды, влияющих на организм человека, свет занимает одно из первых мест. Известно, что 90% всей информации об окружающем мире человек получает через зрительные ощущения.

Основной пространственной характеристикой глаза является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом зрения, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контраста между объектом различения и фоном, расстояния до объекта и ряда других факторов.

Быстрота различения -быстрота различения уменьшается при низкой освещенности, наличии слепящих поверхностей в поле зрения и малом контрасте между объектом и фоном.

Слуховой анализатор

С помощью слуха человек получает до 10% информации из окружающего мира.

Слышимость, а, следовательно, и обнаруживаемость звукового сигнала существенно зависит от длительности его звучания. Для того чтобы источник звука был обнаружен, длительность звучания сигнала должна быть не менее 0,1 с.

Очень часто на производстве используются речевые сигналы для передачи информации или команд управления от оператора к оператору. Важным условием восприятия речи является различение длительности и интенсивности отдельных звуков и их комбинаций, а также правильно выбранный темп передачи сообщений. Оптимальным считается темп 120 слов/мин, интенсивность речевых сигналов должна превышать уровень шумов на 6,5 дБ.

Таким образом, организация звукового и речевого взаимодействия в системе "человек-машина" или "оператор-оператор" является достаточно сложной задачей, и ее оптимальное решение оказывает существенное влияние на безопасность производственных процессов.

Кожный анализатор

Он обеспечивает восприятие прикосновения (слабого давления), боли, тепла, холода и вибрации.

Вибрационная чувствительность обусловлена теми же рецепторами, что и тактильная. Пороги вибрационной чувствительности различны для различных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают участки тела человека, которые наиболее удалены от его срединной плоскости (например, кисти рук).

Кожная чувствительность к боли

Чувство боли может возникать под воздействием на поверхность кожи механических, тепловых, химических, электрических и других раздражителей.

В эпителиальном слое кожи имеются свободные нервные окончания, которые являются специализированными болевыми рецепторами. Болевые рецепторы сконцентрированы на тех участках кожи, которые наименее богаты тактильными рецепторами, и наоборот. Это обусловлено различным назначением рецепторов. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности рефлекс удаления от раздражителя (дотронувшись до горячего предмета, мы непроизвольно отдергиваем руку). Тактильная же чувствительность связана с ориентировочными рефлексами, т.е. в этом случае прикосновение вызывает рефлекс сближения с раздражителем.

Биологический смысл боли состоит в том, что она, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.

Температурная чувствительность

Человек обладает двумя видами температурных рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие - только на тепло.

Кинетический анализатор

Этот анализатор обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей. Имеется три вида рецепторов, воспринимающих:

• растяжение мышц при их расслаблении;

• сокращение мышц при их напряжении;

• положение суставов.

С помощью этих рецепторов мозг осуществляет полный контроль двигательного аппарата. Физиологические возможности двигательного аппарата обязательно должны учитываться при проектировании органов управления и средств защиты.

Обонятельный анализатор

Он предназначен для восприятия человеком различных запахов. Рецепторы расположены на участке площадью около 2,5 см² слизистой оболочки в носовой полости. Абсолютный порог обоняния измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха.

Вкусовой анализатор

В физиологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой существует четыре вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, кислого, горького и соленого. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинации. Восстановление вкусовой чувствительности после воздействия различных раздражителей происходит через 10 - 15 мин.