Повышение эффективности трудовой деятельности человека.

Эффективность трудовой деятельности человека в значительной степени зависит от предмета и орудий труда, работоспособности организма, организации рабочего места, гигиенических факторов производственной среды.

Установлено, что умственная работа тесто связана с работой органов чувств, в первую очередь зрения и слуха. Известно, что умственная работа более плодотворно протекает в условиях тишины.

Мышечная работа при умственной деятельности человека играет большую роль. Установлено, что легкая мышечная работа стимулирует умственную деятельность, а тяжелая – понижает. Для многих представителей творческой умственной деятельности ходьба является необходимым условием успешного выполнения работы.

Любая интенсивная работа может привести к утомлению переутомлению.

Под утомлением понимают особое физиологическое состояние организма, возникающее после проделанной работы и выражающееся во временном понижении работоспособности.

Профилактика утомления. Мероприятия по профилактике утомления:

- физиологическая рационализация трудового процесса по экономии и ограничению движений при работе;

- равномерное распределение нагрузки между различными мышечными группами;

- соответствие производственных движений привычным движениям человека;

- рационализация рабочей позы;

- освобождение от излишних подсобных операций.

Важное значение имеют автоматизация и механизация производства, устраняющие необходимость чрезмерных мышечных усилий при работе и пребывания работающих в неблагоприятных условиях

Важной мерой профилактики является обоснование и внедрение в производственную деятельность наиболее целесообразного режима труда и отдыха, т.е. рациональной системы чередования периодов работы и перерывов между ними.

Большое значение в профилактике утомления имеет активный отдых (феномен, открытый И.М. Сеченовым), в частности физические упражнения, поскольку утомленные мышцы быстрее восстанавливают свою работоспособность не при полном покое, а при работе других мышечных групп.

Достаточно эффективно используют функциональную музыку, а также кабинеты релаксации или комнаты психологической разгрузки.

Необходимым фактором для профилактики утомления, бесспорно, является санитарное благоустройство производственных помещений (кубатура, микроклиматические условия, вентиляция, освещенность, эстетическое оформление).

Человек как элемент системы «человек-среда».

За миллионы лет в ходе эволюционного и социального развития у человека выработалась естественная система за­щиты от опасностей. Эта система отличается совершенством, но имеет определенные пределы.

Человек осуществляет непосредственную связь с окружа­ющей средой при помощи своих анализаторов, которые на­зывают иногда чувствующими приборами. Характеристики анализаторов человека необходимо учитывать при создании безопасных систем. Любой анализатор состоит из рецептора, проводящих нервных путей и мозгового конца. Рецептор пре­вращает энергию раздражителя в нервный процесс. Прово­дящие пути передают нервные импульсы в кору головного мозга; Мозговой конец анализатора состоит из ядра и рас­сеянных по коре головного мозга элементов. Рассеянные эле­менты обеспечивают нервные связи между различными ана­лизаторами. Между рецепторами и мозговым концом суще­ствует двусторонняя связь, которая обеспечивает саморегу­ляцию анализатора. Особенностью анализаторов человека является парность анализаторов, обеспечивает высокую на­дежность их работы за счет частичного дублирования сигна­лов и динамичной неоднозначной функциональной асиммет­рии.

Основной характеристикой анализатора является чувстви­тельность. Не всякий раздражитель, воздействующий на ана­лизатор, вызывает ощущение. Чтобы оно возникало, интен­сивность раздражителя должна достичь некоторой определен­ной величины. С увеличением интенсивности раздражителя наступает момент, когда анализатор перестает работать аде­кватно. Всякое воздействие, превышающее по интенсивности некоторый предел, вызывает боль и нарушает деятельность анализатора. Интервал от минимальной до максимальной адекватно ощущаемой величины определяет диапазон чув­ствительности анализатора. Минимальную величину принято называть нижним абсолютным порогом чувствительности, а максимальную—верхним. Абсолютные пороги чувствитель­ности измеряют в абсолютных величинах раздражителя. В том случае, когда помехой являются внешние раздражи­тели, говорят о дифференциальном или разностном пороге. Минимальная разность между интенсивностями двух раздра­жителей, которая вызывает едва заметное различие ощуще­ний, называется дифференциальным порогом, или порогом различения. Психофизическими опытами установлено, что ве­личина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздра­жителя. Основной психофизический закон Вебера—Фехнера, имеющий приближенное значение, выражается формулой

E=K lg J+C,

где E - интенсивность ощущений; J- интенсивность раздра­жителя; К и С—константы.

Величины порогов не являются стабильными. Они зави­сят от многих факторов, зачастую трудно учитываемых. По­этому порог рассматривается как статистическое понятие - область на кривой психометрической функции.

Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущений, называют латентным периодом.

Рассмотрим некоторые характеристики анализаторов, ко­торые могут тем или иным способом влиять на условия без­опасности.

Зрительный анализатор.

Зрительный анализатор обладает наибольшей величиной адаптации. При темновой адаптации чувствительность дости­гает некоторого оптимального уровня через 40—50 мин; све­товая адаптация, т. е. понижение чувствительности, длится 8—10 мин. Глаз непосредственно реагирует на яркость, кото­рая представляет отношение силы света (интенсивности), излучаемой данной поверхностью, к площади этой поверх­ности. Яркость измеряется в нитах (нт; nt); 1 нт=1 кд/м². При очень больших яркостях (более 30 000 нт) возникает эффект ослепления. Гигиенически приемлема яркость до 5000 нт.

Под контрастом понимается степень воспринимательного различия между двумя яркостями, разделенными в пространстве или времени. Контрастная чувствительность позволяет ответить на вопрос, насколько объект должен отличаться по яркости от фона, чтобы его было видно.

При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая харак­теризуется минимальным углом, под которым две точки вид­ны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. С увели­чением освещенности острота зрения возрастает. При умень­шении контрастности острота зрения снижается. Острота зрения зависит также от места проекции изображения на сет­чатке глаза. Оптический анализатор включает два типа ре­цепторов: колбочки и палочки. Первые являются аппаратом хроматического зрения, вторые — ахроматического. При ра­венстве энергии воздействующих волн различия их длин ощу­щаются как различия в свете источников света или поверх­ностей предметов, которые его отражают. Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Цветовые ощущения вызываются воздействием световых волн, имею­щих длину от 380 до 780 нм.

Зрительный анализатор обладает определенной спектраль­ной чувствительностью, которая характеризуется относитель­ной видностью монохроматического излучения. Наибольшая видность днем соответствует желтому цвету, а ночью или в сумерках - зелено-голубому. Гамма переходов от белого цве­та к черному образует ахроматический ряд.

Ощущение, вызванное световым сигналом, в течение опре­деленного времени сохраняется, несмотря на исчезновение сигнала или изменение его характеристик. Инерция зрения по данным различных исследователей находится в пределах 0,1—0,3 с. Ощущения, возникающие после снятия раздражи­теля, называются последовательными образами. При корот­ком ярком сигнале образ выступает из темноты несколько раз в быстрой последовательности. При небольших яркостях через 0,5—1,5 с появляется отрицательный последовательный образ (т. е. светлые поверхности кажутся темными и наобо­рот). При цветном сигнале образ окрашен в дополнительный цвет. При резком действии прерывистого раздражителя воз­никает ощущение мельканий, которые при определенной ча­стоте сливаются в ровный немигающий свет. Частота, при которой мелькания исчезают, называется критической часто­той слияния мельканий. В том случае, когда мелькания света используются в качестве сигнала, возникает вопрос о выборе оптимальной частоты. Оптимальной является частота в пре­делах 3—10 Гц. Инерция зрения обусловливает стробоскопи­ческий эффект. Если время, разделяющее дискретные акты наблюдения, меньше времени гашения зрительного образа, то наблюдение субъективно ощущается как непрерывное. При стробоскопическом эффекте возможна иллюзия движения при прерывистом наблюдении отдельных объектов или иллюзия неподвижности (замедленного движения), возникающая, ко­гда движущийся предмет периодически занимает прежнее по­ложение. При восприятии объектов в двухмерном и трехмер­ном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном на­правлении 120—160°, по вертикали вверх - 55—60° и вниз - 65—72°. При восприятии цвета размеры поля зрения сужа­ются. Зона оптимальной видимости ограничена полем: вверх—25°, вниз—35°, вправо и влево по 32°. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка оценки абсолютной удаленности на расстоянии до 30 м равна в сред­нем 12% общего расстояния.

Слуховой анализатор.

Звуковые сигналы доставляют человеку значительную часть информации. Они могут служить для передачи сигна­лов опасности. В свою очередь, акустическая обстановка в известной мере определяет условия безопасности. Основными параметрами звуковых волн являются уровень интенсивности и частота, которые субъективно в слуховых ощущениях вос­принимаются как громкость и высота. По частоте область слуховых ощущений простирается от 16—20 до 20000— 22000 Гц. Величина порога слышимости зависит от "частоты ощущаемых звуков. Верхней границей является порог боле­вого ощущения, который в меньшей степени зависит от ча­стоты и лежит в пределах 130—140 дБ. Соотношение уровня интенсивности и частоты определяет ощущение громкости звука. Экспериментально установлено, что человек оценивает как равногромкие звуки, имеющие различную частоту и ин­тенсивность. Наблюдается как бы взаимная компенсация ин­тенсивности частотой. Эта закономерность хорошо иллюстри­руется кривыми равной громкости. Абсолютный дифференци­альный порог равен примерно 2—3 Гц. Относительный диф­ференциальный порог является почти постоянным и равен 0,002. В реальных условиях человек воспринимает звуковые сигналы на определенном акустическом фоне. При этом фон может маскировать полезный сигнал. Эффект маскировки в охране труда имеет двоякое значение. При разработке и конструировании акустических индикаторов необходимо пре­дусматривать меры борьбы с этим эффектом. В некоторых случаях эффект маскировки может быть использован для улучшения акустической обстановки. Так, известно, что име­ется тенденция маскировки высокочастотного тона низкоча­стотным, который менее вреден для человека.

Вибрационная чувствительность.

Вибрация высокой интенсивности при продолжительной воздействии приводит к серьезным изменениям деятельности всех систем организма и при определенных условиях может вызвать тяжелое заболевание. При небольшой интенсивности и длительности воздействия вибрация может быть полезна, уменьшает утомляемость, повышает обмен веществ, увеличи­вает мышечную силу.

Специальные анализаторы, воспринимающие вибрацию, неизвестны. Существует несколько гипотез о природе вибра­ционной чувствительности. Диапазон ощущений вибрации вы­сок от 1 до 10000 Гц. Наиболее высока чувствительность к частоте 200—250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. Пороги вибраци­онной чувствительности различны для различных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают дистальные участки тела человека, т.е. те, которые более удалены от его медианной плоскости (например, кисти рук).

Тактильный анализатор.

Тактильный анализатор воспринимает ощущения, возни­кающие при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление). Абсолют­ный порог тактильной чувствительности определяется потому минимальному давлению предмета на кожную поверхность, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. Наиболее высоко развита чувствительность на дистальных частях тела.

Примерные пороги ощущения:

для кончиков пальцев руки 3 г/мм², на тыльной стороне пальца—5 г/мм², на тыльной стороне кисти—12 г/мм², на животе—26 г/мм² и на пятке—250 г/мм². Порог различе­ния в среднем равен примерно 0,07 исходной величины дав­ления.

Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. Временной порог тактиль­ной чувствительности менее 0,1 с. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т. е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя и для раз­личных участков тела изменяется в пределах от 2 до 20 с.

Температурная чувствительность.

Температурная чувствительность свойственна организмам, обладающим постоянной температурой тела, обеспечиваемой терморегуляцией. Температура кожи несколько ниже темпе­ратуры тела и различна для отдельных участков (на лбу, на­пример, 34—35° С; на лице 20—25° С; на животе—34° С; на стопах ног 25—27° С). Средняя температура свободных от одежды участков кожи равна 30—32° С.

В коже человека обнаружено два рода рецепторов. Один реагируют только на холод, другие - только на тепло. Про­странственные пороги зависят от стимулирующих факторов: при контактном воздействии, например, ощущение возникает уже на площади в 1 мм², при лучевом — начиная с 700 мм². Латентный период температурного ощущения равен пример­но 250 мс. Абсолютный порог температурной области чув­ствительности определяется по минимальному ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно физио­логического нуля, т е. собственной температуры данной об­ласти кожи. Для тепловых рецепторов он равен примерно 0,2° С, для холодных 0,4° С. Порог различительной чувствительности около 1°С.

Болевая чувствительность.

Уже говорилось о том, что в любом анализаторе возни­кают болевые ощущения, если величина раздражителя пре­высит верхний абсолютный порог. На этом основании отри­цалось существование специальных рецепторов болевой чув­ствительности. Впоследствии были обнаружены свободные нервные окончания в эпителиальном слое кожи, которые и являются специализированными болевыми рецепторами. Между тактильными и болевыми рецепторами существуют про­тиворечивые отношения. Проявляются они в том, что наи­меньшая плотность болевых рецепторов приходится на те участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецеп­торами, и наоборот. Противоречие обусловлено различием функций рецепторов в" жизни организма. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Тактильная чувствительность ин­тимно связана с ориентировочными рефлексами, в частности, это вызывает рефлекс сближения с раздражителем.

Биологический смысл боли 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.

Порог болевой чувствительности кожи живота 20 г/мм², кончиков пальцев — 300 г/мм². Латентный период около 370 мс. Критическая частота слияния дискретных болевых раздражителей 3 Гц. В области боли основной психофизиче­ский закон не действует. Здесь наблюдается почти прямая зависимость между ощущением и раздражением в диапазоне до порога чувствительности.

Обоняние и вкус.

Абсолютный порог обоняния у человека измеряется до­лями миллиграмма вещества на литр воздуха. Но дифференциальный порог высок, в среднем 38%. Запахи могут сигна­лизировать человеку о нарушениях в ходе технологических процессов и опасностях. Общепризнанной классификации обо­нятельных ощущений в настоящее время нет. В физиологии и психологии распространена четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой существует четыре вида элементар­ных вкусовых ощущений: сладкого, горького, кислого, и соле­ного. Все остальные вкусовые ощущения представляют их комбинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора, вы­раженные в величинах концентраций раствора, примерно в 10000 раз выше, чем обонятельного.

Вкусовые и обонятельные ощущения отражают не только свойства веществ, но и состояние самого организма. Разли­чительная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, в среднем она составляет 20%.

Под влиянием практической деятельности и специальных знаний чувствительность вкусового и обонятельного анализа­тора может быть существенно развита.

Органическая чувствительность.

Мозг человека получает информацию не только от окру­жающей среды, но и от самого организма. Чувствительные нервные аппараты имеются во всех внутренних органах. Во внутренних органах под влиянием внешних условий возни­кают определенные ощущения, которые порождают сигналы. Эти сигналы являются необходимым условием регуляции дея­тельности внутренних органов. Пороги органической чувстви­тельности изучены недостаточно.

Перечисленные анализаторы функционируют в сложном взаимодействии. Ядром всего механизма взаимодействия ана­лизаторов является рефлекторный путь: постоянные и вре­менные нервные связи между их мозговыми концами. В про­цессе развития человека на основе взаимодействия анализа­торов формируются функциональные системы, являющиеся механизмом перцептивных действий.

Структура этих систем определяется условиями деятель­ности и жизни человека. Если человек попадает в необычные для него условия, то возможно возникновение конфликта между сложившимися функциональными системами и новы­ми требованиями. Чтобы предотвратить подобные нарушения, необходимо перестроить сложившиеся функциональные сис­темы или сформировать новые путем соответствующих тре­нировок. Это обстоятельство следует иметь в виду при соз­дании безопасности систем.

В реальных условиях производства на каждый анализа­тор человека действует одновременно несколько раздражи­телей, которые, как уже отмечалось, оказывают влияние на всю систему анализаторов. Следовательно, нужно учитывать не только возможности анализатора, но и те условия, в кото­рых будет работать человек. Известно, что сильный шум изменяет чувственность зрения. Чувственность зрительного аппарата снижается при действии некоторых запахов, тем­пературы, вибрации.

Определяя оптимальные условия функционирования, не­обходимо учитывать всю систему раздражителей, действую­щих на все анализаторы человека. В настоящее время это требование на практике не всегда может быть реализовано полностью. Однако следует подчеркнуть важную методологическую направленность этого вопроса, сводящуюся к тре­бованию в комплексе учитывать факторы окружающей среды-

Двигательный анализатор.

Возможности двигательного аппарата представляют опре­деленный интерес при конструировании защитных устройств и органов управления. Сила сокращения мышц человека ко­леблется в широких пределах. Например, номинальная сила кисти в 450—650 Н при соответствующей тренировке может' быть доведена до 900 Н. Сила сжатия, в среднем равная 500 Н для правой и 450 Н для левой руки, может увеличи­ваться в два раза и более. В таблице приведены значения оптимальных усилий на органы управления.

Органы управления	Величина усилий
Для рукояток
Оптимальные; максимальные	20—40 Н; 100 Н
Для кнопок, тумблеров, переключа­телей:
легкого типа; тяжелого типа	1400—1600 Н; 6000—12000 Н
Для ножных педалей управления:
используемых периодически; используемых часто	до 300 Н; 20—50 Н
Для рычагов ручного управления машиной:
используемых редко; используемых часто	120-160 Н; 20—40 Н

Диапазон скоростей, развиваемых движущимися руками человека, находится в пределах 0,01—8000 см/с. Наиболее часто используют скорости порядка 5—800 см/с. Скорость зависит от направления движения: вертикальные движения рукой осуществляются быстрее, чем горизонтальные; движе­ние к себе совершается быстрее, чем от себя.

Наряду с перечисленными характеристиками для обеспе­чения безопасности труда большее значение имеют психиче­ские факторы, к которым относятся внимание, мышление, воля, эмоции, память, воображение и другие. Совокупность этих качеств определяет личность. Личные качества человека существенно влияют на безопасность труда. Иногда говорят о режиме личной безопасности.

27