Изменения физиологических функций при умственном труде.
Умственный труд, в отличие от физического, характеризуется менее выраженными изменениями функций в организме. В то же время показатели деятельности нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой и дыхательной систем во время умственной деятельности свидетельствуют о возрастании нервного напряжения, которое обусловлено несколькими факторами трудового процесса: (1) необходимостью одновременного наблюдения за несколькими меняющимися во времени производственными процессам; (2) восприятием и переработкой большого объема разнообразной информации; (3) дефицитом времени для переработки значимой информации и принятия решения; (4) частым переключением внимания с одного объекта наблюдения на другой и необходимостью использования разных информационных потоков; (5) необходимостью поддержания в течение длительного времени высокой интенсивности внимания, памяти, мышления; (6) выполнением работ в ночное время; (7) возможностью возникновения аварийной ситуации и дефицитом времени, отпущенного на ее устранение; (8) повышенной ответственностью за принимаемые решения.
Специфической особенностью умственного труда является сопутствующее ему изменение функционального состояния центральной нервной системы. Психические процессы сопровождаются активацией как специфических, так и неспецифических образований мозга. Генерализованные изменения активности мозга сопровождают любой вид умственного труда, а локальные процессы активации развиваются в различных областях коры и глубоких структур мозга в зависимости от вида деятельности (перцептивной, моторной, вербальной, мнестической и др.).
Значительная роль в осуществлении психических функций принадлежит лобным долям мозга. Благодаря своим многочисленным связям с неспецифическими структурами разных уровней, лобные доли участвуют в неспецифических формах активации, необходимых для реализации любого акта. В лобных долях объединяется обширная информация об эмоциональном состоянии человека, поступающая из внешнего мира, от внутренней среды организма, а также от нижележащих структур мозга и центров старой коры.
Активация различных структур головного мозга в процессе умственной деятельности вызывает повышение уровня обменных процессов в этих структурах, а значит, и усиление в них кровотока и доставки кислорода. Общая же величина кровоснабжения головного мозга мало меняется при различных видах умственной деятельности (выраженная ауторегуляция кровотока в сосудах мозга; см. главу 7). При этом постоянно и количество потребляемого основного энергетического субстрата мозга — глюкозы (около 80 мг/мин). Поэтому увеличение поступления кислорода и энергетических веществ к усиленно работающим зонам мозга обеспечивается за счет внутреннего
325
перераспределения поступающего в мозг потока крови. Менее активные области получают крови меньше, чем более активные. Так, в частности, во время мышечной работы умеренной интенсивности, при почти не меняющейся общей величине кровоснабжения мозга, регионарный кровоток в моторной зоне возрастает на 50% по отношению к уровню покоя. При работе, требующей напряжения зрительного анализатора, усиливается кровоснабжение зрительной области коры. При максимальном напряжении функции кровоток, в структурах мозга ее обеспечивающих, может увеличиться в два раза и больше.
Умственная работа, связанная с нервно-эмоциональным напряжением, вызывает повышение активности симпато-адреналовой и ги-поталамо-гипофизарно-адренокортикальной систем, обеспечивающих проявление вегетативных компонентов эмоций. При эмоциональном возбуждении увеличиваются синтез катехоламинов в надпочечниках, их метаболизм в тканях и органах, усиливается выделение норадре-налина в симпатических окончаниях. Следствием этого является повышение содержания в крови катехоламинов и кортикоидов. Все это приводит к активации минерального, углеводного и жирового обменов, повышению возбудимости центральной нервной системы, усилению сократительной функции мышц, деятельности сердечнососудистой и дыхательной систем.
С увеличением нервно-психического напряжения при умственной деятельности вследствие повышения активности симпато-адреналовой системы изменяется состояние сердечно-сосудистой и дыхательной систем. Увеличиваются частота сердечных сокращений и артериальное давление (рис.26.6), изменяется соотношение амплитуд зубцов ЭКГ. Увеличивается частота дыхания, снижается дыхательный объем, нарушается структура дыхательного цикла.
Рис.26.6. Изменения максимального артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС) у оператора во время дневной смены.
Сплошная линия — обычный день; пунктирная линия — день с аварийной ситуацией (время аварии обозначено стрелкой).
326
Напряженная умственная деятельность сопровождается значительным увеличением обмена веществ. Это связано с тем, что происходит непроизвольное сокращение скелетных мышц, не имеющих прямого отношения к выполняемой работе. В условиях возрастающей психоэмоциональной нагрузки у человека нередко возникают трудноподавляемые двигательные беспокойства (жестикуляция, хождение и т.д.). В случае произвольного подавления или ограничения подобных двигательных реакций компенсаторно усиливается позно-тоническое (изометрическое) напряжение скелетной мускулатуры.
Физиологическая характеристика труда в условиях зрительного напряжения. Под контролем зрения совершается до 80-90% трудовых операций. Множество тонких и точных операций выполняется в электронной и приборостроительной промышленности. К этому же виду работ относят труд операторов радиотехнических и видеотерминальных устройств, сортировщиков, огранщиков драгоценных камней, картографов и др. Все эти профессии объединяет один общий фактор — зрительное напряжение, которое может служить и самостоятельным фактором, определяющим физиологическую нагрузку на организм работающих, и усиливать напряженность умственного труда в случаях, когда зрительное напряжение сочетается с другими факторами трудового процесса (дефицит времени, высокая ответственность, плохая освещенность).
Значительное место среди работ, вызывающих зрительное напряжение, занимает труд операторов, работающих на дисплеях ЭВМ. Такая работа приводит к развитию зрительного утомления. Причиной этого являются фиксация близко расположенных, двигающихся объектов, длительное рассматривание мелких деталей, постоянный перевод взгляда с одного объекта на другой (нередко, разных размеров), частые и резкие переходы от света к тени и обратно, пульсации освещенности и др. К неблагоприятному воздействию этих факторов добавляется строго фиксированная рабочая поза и гипокинезия. Кроме того, работа за видеотерминалами требует большого нервно-психического напряжения, связанного с необходимостью длительного наблюдения, концентрации памяти и внимания, решения сложных задач.
При работе в условиях зрительного напряжения изменяется рефракция и аккомодационная способность глаз, ухудшается контрастная чувствительность, снижается устойчивость хроматического и ахроматического видения, сокращаются границы поля зрения, снижается острота зрения и скорость восприятия и переработки информации. Все эти изменения свидетельствуют о развитии зрительного утомления. При чрезмерной интенсивности зрительного напряжения утомление накапливается и приводит к развитию перенапряжения, а затем и к возможности патологии зрительного аппарата. Объективными симптомами перенапряжения являются понижение способности глаз фокусировать и фиксировать объект наблюдения, значительное уменьшение объема аккомодации, ухудшение бинокулярного
327
зрения, вплоть до появления дисплопии. Появляются "вуаль" перед глазами, затуманенность объекта, размывание очертаний предмета.
Физиологическая характеристика функционального состояния человека в процессе монотонного труда.Монотонный (однообразный) труд характеризуется либо выполнением на протяжении рабочего дня простых операций, либо работой с сенсорной или умственной нагрузкой низкой или средней интенсивности. При выполнении такой работы у человека возникает состояние монотонии.
Монотонный труд делят на две основные категории. Это, во-первых, труд при котором состояние монотонии возникает в результате выполнения несложных однообразных действий, требующих небольших затрат энергии (труд на конвейерах и поточных линиях). Во-вторых, это труд, при котором состояние монотонии возникает в связи с однообразием обстановки и дефицитом поступающей информации. Например, труд оператора в условиях низкой ответственности, небольшого количества объектов наблюдения, "бедности" внешних раздражителей.
Влияния монотонного труда на человека многообразны и проявляются, прежде всего, в изменении функционального состояния различных отделов центральной нервной системы: от высших центров коры большого мозга до спинальных мотонейронов. Типичным их них является снижение возбудимости и активности нервных структур, ответственных за поддержание соответствующего уровня бодрствования и бдительности. Ведущая роль в этих процессах принадлежит ретикулярной формации. При синдроме монотонии механизмы уменьшения активности корковых центров могут состоять в следующем.
(1) Усиливаются тормозные влияния ретикулярной формации (ак
тивное тормозное действие). Это имеет место при монотонном тру
де 1-го типа, когда вследствие длительного повторения действия
раздражителя (например, установка заготовки под пресс) усиливают
ся тормозные влияния ретикулярной формации, снижается возбуди
мость нервных центров на разных уровнях центральной нервной
системы.
(2) Снижаются активирующие влияния ретикулярной формации на
функции центральной нервной системы (пассивное тормозное дей
ствие ретикулярной формации). Такая ситуация складывается при
монотонном труде 2-го типа, когда развитие состояния монотонии
обусловлено монотонностью обстановки и дефицитом информации,
поступающей в центральную нервную систему. Вследствие уменьше
ния важной для работы информации, т.е. отсутствия адекватной
нагрузки на высшие корковые функции, резко уменьшается поток
импульсов по кортикофугальным путям ретикулярной формации. В
то же время снижается объем импульсации по коллатералям неспе
цифических восходящих путей. Благодаря этому, происходит умень
шение активирующих влияний ретикулярной формации и снижение
ее стимулирующего действия на кору головного мозга и на другие
нервные центры регуляции вегетативных и соматических функций.
328
Рассмотренные механизмы приводят к снижению уровня бодрствования у работающих, нарушению адекватности реакции человека на внешние раздражители, ухудшению автоматизма и точности двигательных действий, снижению внимания, нарушению способности к переключениям с одного вида деятельности на другой, к изменению биологических ритмов человека. Снижение активности центральной нервной системы, проявляющееся в субъективных ощущениях скуки, апатии и сонливости приводит, в конечном итоге, к снижению "надежности" работающего человека, следствием чего может являться возрастание брака выпускаемой продукции, возникновение различного рода аварий (на транспорте, на поточных линиях, на производствах, управляемых операторами).
Помимо центральной нервной системы, монотонная работа приводит к изменениям вегетативных функций, причиной которых является снижение активности симпато-адреналовой системы. В процессе работы снижаются (на 20- 30%) частота сердечных сокращений и артериальное давление, причем систолическое — в большей мере, чем диастолическое. Выраженное уменьшение частоты дыхания, развивающееся уже после 1,5-2 часов работы, также характерно для состояния монотонии.
Гипокинезия человека в процессе трудовой деятельности и ее отрицательные последствия.Типичной чертой профессиональной деятельности большинства работников являются низкие физическая активность и, соответственно, затраты энергии на протяжении рабочего дня. Преобладающими стали работы в вынужденной рабочей позе, с небольшими по величине локальными физическими нагрузками, с монотонностью действия или обстановки. У лиц малоподвижных профессий общие энергозатраты, как правило, составляют не более 1,5-2,2 ккал/мин, а затраты энергии на физическую активность не превышают 800-1200 ккал в сутки, т.е. находятся за пределами даже ориентировочной нижней границы "нормы" (1200 ккал/сут). В большинстве случаев недостаток двигательной активности во время работы не восполняется и во внерабочее время. Последствия длительной гипокинезии, связанной с характером трудовой деятельности, неблагоприятны как в медико-биологическом, так и социально-экономическом отношениях. Это обуславливает рассмотрение гипокинезии в качестве одного из ведущих неблагоприятных факторов трудового процесса, влияющего на состояние здоровья и работоспособность человека.
В механизме снижения функциональных резервов организма человека и его работоспособности под влиянием гипокинезии выделяют четыре ведущих момента.
(1) Изменения в нервно-мышечной системе под влиянием гипокинезии приводят к снижению активности метаболических процессов в мышечных клетках, ухудшению функций сокращения и расслабления мышцы, значительному снижению их силы и выносливости, а значит, и работоспособности. Все это приводит к увеличению тяжести труда (его физиологической стоимости).
329
(2) Уменьшение функциональных возможностей центральной нерв
ной системы при длительном недостатке физической активности
человека приводит к снижению устойчивости работающих лиц к
действию стрессогенных факторов, увеличению утомляемости чело
века при умственной работе, повышению нервной напряженности
труда, увеличению утомления в сфере зрительного и слухового ана
лизатора.
(3) Под влиянием пониженной двигательной активности на про
изводстве и в быту значительно снижаются кислородтранспортные
возможности организма и, следовательно, общая физическая рабо
тоспособность; возрастают реакции сердечно-сосудистой системы на
одни и те же физические и эмоциогенные раздражители; снижаются
возможности человека работать в экстремальных условиях; увеличи
ваются заболевания сердечно-сосудистой и дыхательной систем.
(4) Снижение специфической и неспецифической резистентности
организма человека под влиянием гипокинезии приводит к увели
чению у одних и тех же лиц числа заболеваний как инфекционной,
так и неинфекционной природы.
Таким образом, гипокинезия, обусловленная характером трудового процесса, приводит к снижению функциональных возможностей многих систем организма человека и, в конечном итоге, к уменьшению его работоспособности и ухудшению состояния здоровья.
Интегральными показателями степени воздействия на человека гипокинезии, а также уровня его физического здоровья являются величины общей физической работоспособности (PWC170, мл/мин.кг), оцениваемые по мощности работы при частоте сердечных сокращений в 170 уд/мин и уровню максимального потребления кислорода (МПК, мл/мин.кг). Измерив у человека PWC170 и максимальное потребление кислорода на основании данных таблицы 26.1, количественно оценивают уровень его физического состояния (здоровья) и намечают путь преодоления неблагоприятных для здоровья последствий (глава 28). Для лиц любого возраста и пола 3 группа состояний является пограничной. Люди с величинам PWC170 и максимального потребления кислорода, указанными в 1 и 2 группах таблицы 26.1, нуждаются в применении системы реабилитационных мероприятий.
Дата добавления: 2016-03-27; просмотров: 3959;