Физиологические основы производственного утомленияи переутомления

Видео: Peter Joseph - An Introduction to a Resource-Based Economy - TEDxOjai

Производственное утомление — это состояние организма, возникающее вследствие выполнения физической или умственной работы и проявляющееся во временном снижении работоспособности, в ухудшении двигательных и вегетативных функций, их дискоординации и появлении чувства усталости.

Различают следующие признаки утомления:

технико-экономические-

физиологические-

психологические-

медицинские.

Технико-экономические признаки утомления проявляются во временном снижении работоспособности, обычно выражающемся в снижении качества продукции, уменьшении производительности труда — снижении выработки, удлинении «штучного» времени, росте брака и т.п.

К физиологическим признакам этого явления относятся лишние движения, уменьшение выносливости, наличие тремора (дрожания) в пальцах, увеличение времени зрительно-моторной реакции, повышение потовыделения, температуры кожи головы и рук. При тяжелой мышечной нагрузке утомление обычно приводит к резкому учащению дыхания и пульса, повышению артериального давления.

Психологические признаки утомления — это субъективное чувство усталости, замедление психических процессов и совершение ошибочных действий, выражающееся в росте травматизма.

Медицинскими показателями утомления служат производственно обусловленные заболевания, профзаболевания, травматизм.

Первую попытку объяснить проблемы утомления предпринял Галилео Галилей (1564-1642 гг.), анализируя работу мышц при подъёме по лестнице и при ходьбе. По его мнению, в разбираемом случае мышцы утомляются в связи с тем, что им приходиться перемещать не только их собственный вес, но и вес остального тела. В противоположность этому сердце имеет дело только с собственным весом, поэтому оно неутомимо.

Физиологические исследования процессов утомления развернулись в основном с середины XIX века. Сразу же обрисовались две основные теории: гуморально-локалистическая (периферическая) и центрально-нервная.

Исходной позицией гуморально-локалистической теории является представление об утомлении как мышечной слабости и усталости, т.е. о процессах, происходящих под влиянием работы, прежде всего в самой мышце.

При этом в исследованиях А. А. Ухтомского впервые была показана огромная роль центральной нервной системы (ЦНС) в наступлении утомления. Развитие центрально-нервной теории утомления связано с работами отечественных физиологов И. М. Сеченова и И.П. Павлова. Суть ее состоит в запредельном торможении в корковых нервных центрах, на уровне двигательных центров спинного мозга, а также в работающих мышцах при выполнении напряженной мышечной работы, которое проявляется в ухудшении сократительных свойств мышечных волокон и нервно-мышечной передачи.

О ведущей роли функционального состояния ЦНС в развитии утомления свидетельствуют факты благоприятного воздействия на работоспособность нервно-эмоционального подъема, вызванного произведениями искусства, чувством опасности или ответственности. Интерес к выполняемой работ может также замедлять наступление и уменьшать проявление утомления. Напротив, если трудовая деятельность совершается по принуждению и отсутствует заинтересованность в ее результатах, то утомление может наступить значительно быстрее и быть более интенсивным.

Влияние эмоций на работоспособность человека можно объяснить образованием в коре головного мозга очагов иррадиирущего возбуждения, растормаживающих утомленные нервные клетки.

Современная наука объясняет возникновение и развитие утомления комплексом причин.

Одни связаны с неспособностью нервной системы длительное время поддерживать чрезвычайно высокую частоту импульсов и принимать огромный поток информации от работающих мышц и неспособностью нервных волокон длительное время передавать импульсы высокой частоты от одной клетки к другой.

Другие связаны с изменением внутренней среды организма — закислением клеток и крови, вызываемым на фоне нехватки кислорода. При утомлении в процессе выполнения физических нагрузок угнетается деятельность желез внутренней секреции, что ведет к уменьшению выработки гормонов и снижению активности ряда ферментов — уменьшается активность ферментов аэробного окисления. Нехватка кислорода сама по себе является одной из причин развития утомления, она же обуславливает образование большого количества недоокисленных продуктов распада. Эффективность деятельности нервных и мышечных клеток в условиях закисления резко падает, либо деятельность полностью прекращается. В основе прекращения деятельности клеток лежит изменение свойств клеточных белков, которые могут нормально функционировать только в строго определенных условиях.

Еще одной причиной является рассогласованность функций различных систем организма вследствие нарушения их регуляции со стороны нервной системы, снижение содержания сахара в крови вследствие его расхода на обеспечение мышечного сокращения, снижение активности желез внутренней секреции по обеспечению мышечной работы. При этом, важное значение имеют: истощение возможностей желез внутренней секреции обеспечивать мышечную работу, истощение запасов воды и солей из-за их высокой потери вместе с потом, истощение запасов источников энергии (углеводов, жиров) в клетках, перегревание организма.

В развитии утомления различают скрытое (преодолеваемое) утомление, при котором сохраняется высокая работоспособность, поддерживаемая волевым усилием. Экономичность двигательной деятельности в этом случае падает, работа выполняется с большими энергетическими затратами. Это компенсируемая форма утомления.

В физиологии утомление представляется как биологически целесообразная реакция, направленная против истощения функционального потенциала организма.

При статических нагрузках (удержание позы и/или груза) запредельное торможение в ЦНС вызывается, как правило, длительностью и монотонностью нагрузки в результате которой отсутствует фаза мышечного расслабления, когда протекают восстановительные процессы. Угнетение нервных центров по обеспечению непрерывного мышечного сокращения ведет к истощению энергетических запасов и запасов кислорода в мышечных клетках вследствие невозможности (или ограниченной возможности) доставки их с кровью (так как кровеносные сосуды сжаты сократившимися мышцами), скоплению в мышечных клетках продуктов повышенной жизнедеятельности вследствие их «неудаления» кровью.

Возникающее в связи с утомлением субъективное ощущение усталости является сигналом о необходимости отдыха. При дальнейшем выполнении работы развивается некомпенсированное утомление — так называемое переутомление. Главным признаком этого состояния является снижение работоспособности.

Переутомление — это патологической состояние, развивающееся у человека вследствие хронического физического или психологического перенапряжения. Кроме того, его развитию могут способствовать неудовлетворительная обстановка труда, неблагоприятные бытовые условия, нерациональное питание и др. Сам механизм переутомления во многом объясняется выраженными изменениями в соответствующих центрах коры головного мозга, приводящими к нарушению соотношения двух противоположных процессов — возбудительного процесса и охранительного торможения. Если подобное столкновение достигает высокого напряжения или бывает очень длительным, то оно способно обусловить развитие невротического состояния, проявляющегося как в острой, так и в хронической форме.

Все это позволяет считать патогенез переутомления аналогичным патогенезу неврозов.

Существенное значение в развитии переутомления имеет эндокринная система и в первую очередь гипофиз и кора надпочечников: в организме развивается адаптационный синдром, или стресс, в процессе которого усиливается деятельность передней доли гипофиза и коры надпочечников. Эти изменения в эндокринной системе во многом определяют развитие адаптационных реакций в организме к интенсивной физической или психологической деятельности. Однако хроническое перенапряжение может привести к истощению коры надпочечников и тем самым к нарушению в организме выработанных ранее адаптационных реакций. Повышается основной обмен и часто нарушается углеводный обмен. Нарушение углеводного обмена проявляется в ухудшении всасывания и утилизации глюкозы. Количество сахара в крови в покое уменьшается. Продолжается нарушение течения окислительных процессов в организме. Масса тела у человека в состоянии переутомления падает. Это связано с усиленным распадом белков организма.

У человека в состоянии переутомления часто имеет место повышенная потливость. У женщин отмечаются нарушения менструального цикла, а у мужчин в ряде случаев может быть понижение или повышение половой потенции.

Нарушения деятельности и функционального состояния органов, систем органов и всего организма человека приводят к понижению сопротивляемости организма к вредному воздействию факторов внешней среды и, в частности, к инфекционным заболеваниям.

Обычно в клинике заболевания выделяют нечетко ограниченные друг от друга три стадии.

I стадия. Для нее характерно отсутствие жалоб или изредка человек жалуется на нарушение сна, выражающееся в плохом засыпании и частых пробуждениях. Отмечается отсутствие чувства отдыха после сна, снижение аппетита, концентрации внимания и реже — снижение работоспособности. Объективными признаками заболевания являются ухудшение приспособляемости организма к психологическим нагрузкам и нарушение тончайшей двигательной координации.

II стадия. Для нее характерны многочисленные жалобы на функциональные нарушения во многих органах и системах организма и снижение работоспособности. Симптоматика выражается в нарушении деятельности сердечно-сосудистой системы, апатии, вялости, сонливости, повышенной раздражительности, снижении аппетита. Имеются жалобы на легкую утомляемость, на замедленную врабатываемость, на потерю остроты мышечного чувства, на появление неадекватных реакций на физическую нагрузку. Прогрессирует расстройство сна, удлиняется время засыпания, сон становится поверхностным, беспокойным с частыми сновидениями нередко кошмарного характера и не дает необходимого отдыха для восстановления сил.

Часто эти люди имеют характерный внешний вид, выражающийся в бледном цвете лица, впавших глазах, синеватом цвете губ и синеве под глазами.

Нарушения деятельности нервной системы проявляются в изменениях суточной периодики функций и суточного динамического стереотипа — максимальное нарастание всех функциональных показателей отмечается у человека не в те часы, когда он обычно максимально занят, например, во второй половине дня, а рано утром либо поздно вечером.

В ряде случаев развивается вегетативная дисфункция. Для нее характерны неадекватные реакции сосудов на температурный раздражитель, неустойчивое артериальное давление. Нередко у человека наблюдается нарушение регуляции венозного сосудистого тонуса, проявляющееся в виде усиленного рисунка венозной сети на бледной коже (мраморная кожа).

III стадия. Для нее характерно развитие неврастении гиперстенической или гипостенической формы и резкое ухудшение общего состояния. Первая форма является следствием ослабления тормозного процесса, а вторая — перенапряжения возбудительного процесса в коре головного мозга. Клиника гиперстенической формы неврастении характеризуется повышенной нервной возбудимостью, чувством усталости, утомления, общей слабостью и бессонницей. Клиника гипостенической формы неврастении характеризуется общей слабостью, истощаемостью, быстрой утомляемостью, апатией и сонливостью днем.

Физиологические и биохимические изменения в организме, сопровождающие нарастающее утомление, рано или поздно заставляют человека прекратить работу. Такое прекращение работы называется произвольным отказом от работы.

Если же мотивация чрезвычайно велика (ответственные соревнования, угроза жизни и др.), человек может продолжать работу, преодолевая нарастающее утомление волевыми усилиями. Организм начинает использовать энергетические ресурсы, предназначенные для других целей. В числе энергетических ресурсов, содержащихся в каждой функциональной единице, например в нервной клетке, имеются в готовом виде энергетические вещества, обеспечивающие так называемый основной обмен. Использование данных энергетических ресурсов по другому назначению обходится организму очень дорого и создает реальную угрозу повреждения работающего органа и последующего заболевания. Истощение резервов организма рано или поздно вызовет непроизвольный отказ от работы, то есть наступивший помимо или даже против воли человека.

Предел работоспособности — величина переменная, зависящая от субъективных показателей и производственных условий.

Нервно-психическое и умственное напряжение, в отличие от физического, в меньшей степени проявляется изменением физиологических функций сердечно-сосудистой, дыхательной, терморегуляторной и других систем. Оно касается главным образом высшего, координирующего органа — ЦНС. К симптоматике можно добавить плохое самочувствие, уменьшение точности движений, различные нарушения со стороны нервно-психической сферы, например ослабление внимания и памяти, головные боли, ухудшение аппетита и повышенную раздражительность. Причем эмоциональное состояние при умственном труде играет большую роль, чем при физическом. Утомление, наступившее в результате напряженного умственного труда, несмотря на меньшую внешнюю выраженность, исчезает значительно медленнее, т.е. восстановительный период после умственной работы значительно продолжительнее, чем после физической.

Важную роль в профилактике утомления и повышения работоспособности играют рациональная организация рабочего места, конструкция оборудования и рабочего инструмента. С целью физиологической рационализации трудового процесса в отношении экономии энергетических затрат организма применяется более равномерное распределение нагрузки между отдельными мышечными группами, установление соответствия производственных движений привычным движениям человека.

Важнейшей мерой профилактики утомления является эргономическое обеспечение рабочего места, обеспечение рационального режима труда и отдыха, т.е. рациональной системы чередования периодов работы и перерывов между ними. Длительность и чередование периодов отдыха должны обеспечивать восстановление основных физиологических функций и сохранение рабочей настроенности организма.

Весьма существенную роль в организации производственного процесса играет темп работы. Слишком высокая величина, а также постоянное нарушение темпа способствуют быстрому развитию утомления. Монотонность труда также неблагоприятна для организма. Для предупреждения указанных явлений необходимы периодическая смена операций, выполняемых рабочим, и изменение скорости движения конвейера с постепенным возрастанием ее после начала работы и замедлением к концу смены.<< ПредыдушаяСледующая >>
Внимание, только СЕГОДНЯ!