Работоспособность и ее динамика

Эффективность трудовой деятельности человека в значительной степени зависит от двух главных факторов: нагрузки и работоспособности. Общая нагрузка формируется взаимодействием следующих компонентов: предмет и орудия труда, организация рабочего места, гигиенические факторы производственной среды, технико-организационные мероприятия. Эффективность согласования указанных факторов с возможностями человека во многом зависит от наличия определенной работоспособности.

Работоспособность - величина функциональных возможностей организма, характеризующаяся количеством и качеством работы, выполняемой за определенное время, при максимально интенсивном напряжении.

Уровень функциональных возможностей человека зависит от условий труда, состояния здоровья, возраста, степени тренированности, мотиваций к труда и других факторов.

Существенным фактором, влияющим на уровень и динамику работоспособности, являются специфические особенности каждой конкретной деятельности. Состояние работоспособности оценивается по физиологическим показателям функционального состояния центральной нервной системы, нервно-мышечного аппарата, сердечно-сосудистой, дыхательной и других систем, обеспечивающих данную конкретную деятельность.

В первом приближении изменение работоспособности отражается в колебаниях производительности труда и скорости работы. Однако изменения производительности непосредственно отражают лишь изменения в выполнении установленного задания, а не изменения способности к его выполнению, производительность труда может зависеть не только от работоспособности, но и от многих условий работы.

Следовательно, производительность труда нельзя отождествлять с работоспособностью. Вместе с тем и производительность и работоспособность характеризуются результатом работы, ее количеством и качеством. Поэтому интегральными показателями работоспособности могут быть данные почасовой производительности и качества работы. Во время трудовой деятельности функциональная способность организма и производительность труда закономерно изменяются на протяжении рабочей смены.

Рис. 1. Динамика работоспособности в течение рабочего дня.

I, IV - период врабатываемости; II, V — период высокой работоспособности; III, VI - период снижения работоспособности; VII - конечный порыв.

Изменения работоспособности в течение рабочего дня имеют несколько фаз или сменяющих друг друга состояний человека (рис. 1).

Фаза врабатывания или нарастающей работоспособности. В этот период повышается лабильность физиологических систем, ускоряется и увеличивается объем физиологических процессов. Уровень работоспособности постепенно повышается по сравнению с исходным. Это выражается в улучшении психофизиологических показателей и результатов труда. В зависимости от характера труда и индивидуальных особенностей человека, этот период длится от нескольких минут до 1,5 ч, а при умственном творческом труде - до 2 - 2,5 ч.

Фаза высокой устойчивой работоспособности. Для нее характерно сочетание высоких трудовых показателей с относительной стабильностью или даже некоторым снижением напряженности физиологических функций.

Продолжительность фазы устойчивой работоспособности может быть 2 – 2,5 ч и более в зависимости от степени нервно-эмоционального напряжения, физической тяжести и гигиенических условии работы.

Фаза снижения работоспособности. Падение работоспособности сопровождается уменьшением функциональных возможностей основных работающих органов человека. Наблюдаемое к обеденному перерыву падение работоспособности проявляется в ухудшении состояния сердечно-сосудистой системы, увеличении времени протекания рефлексов, снижении внимания, появлении лишних движений, ошибочных реакций, замедлении скорости решения задач.

Динамика работоспособности повторяется и после обеденного перерыва. При этом фаза врабатывания протекает быстрее, а фаза устойчивой работоспособности по уровню ниже и менее длительная, чем до обеда. Во второй половине смены снижение работоспособности наступает раньше и развивается быстрее в связи с более глубоким утомлением. Перед самым концом работы наблюдается кратковременное повышение работоспособности - так называемый конечный порыв.

Рассмотренная динамика работоспособности весьма характерна. Встречающиеся отклонения от типичной классической кривой работоспособности большей или меньшей выраженности свидетельствуют о наличии неблагоприятных внешних причин, на устранение которых должны быть направлены усилия физиологов труда. При этом главной задачей является продление фазы устойчивой работоспособности.

Оценка профессиональной работоспособности осуществляется обычно с помощью комплекса наиболее адекватных психофизиологических показателей с учетом вида трудовой деятельности, уровня рабочего напряжения, степени тренированности и индивидуальных особенностей организма. При этом чаще всего исследуются состояние сердечно-сосудистой, мышечной системы, ВНД и т. д.

В то же время следует помнить, что о состоянии профессиональной работоспособности можно в целом ряде случаев судить непосредственно по динамике утомления, показателями которого в процессе труда могут являться увеличение продолжительности и вариабельности выполнения производственных операций, рост числа ошибок, стихийно возникающих перерывов в работе (микропауз) и т. д.

Нередко возникает и другая задача, когда необходимо охарактеризовать исходную способность того или иного контингента лиц (или отдельного лица) к выполнению мышечного компонента трудовых нагрузок. С этой целью применяются определенные тесты. До недавнего времени наиболее распространенным среди клинико-физиологических тестов такого рода являлся показатель максимального потребления кислорода (МПК). Этот показатель основывается на оценке увеличения потребления кислорода при возрастании мышечной работы и характеризует аэробную производительность организма или способность к выполнению работы определенной мощности для данного лица.

При определении МПК в качестве нагрузки применяется бег на месте, на третбане, степ-тест (подъемы на ступеньку) или работа на велоэргометре. Величина МПК у испытуемого устанавливается с помощью соответствующего графика (или номограммы) по увеличению частоты сердечных сокращений в ответ на увеличение нагрузки (обычно до 170 в 1 мин).

Последнее время для определения общей физической работоспособности при современных видах труда, связанных в частности с гипокинезией, стали использовать показатель способности к выполнению внешней механической работы PWC170 (Physical working capacity). Величину этого показателя определяют путем сопоставления частоты сердечных сокращений при выполнении испытуемым двух разных нагрузок не максимальной мощности (обычно на велоэргометре) с помощью формулы:

PWC170 = W1+(W2-W1)*(170-F1/F2-F1)

где PWC170 - экстраполируемая мощность работы, Вт; W1 и W2 — мощности заданных нагрузок, Вт; F1 и F2— частота сердечных сокращений при взятых нагрузках.

Для возможности сопоставления полученную величину PWC170 следует разделить на массу тела обследуемого, т. е. определить способность испытуемого развивать определенную удельную мощность внешней работы, Вт/кг.

В качестве ориентиров при оценке величины PWC170 можно использовать данные для здоровых людей, приводимые В. Л. Карпманом (1974) и др., - у мужчин в среднем 168 Вт; у женщин — в среднем 105 Вт. У спортсменов этот показатель в зависимости от специализации колеблется от 163 до 327 Вт.

Работами, выполненными за последние годы в НИИ гигиены труда и профзаболеваний АМН CGCP, было показано, что, например, женщины-работницы, имеющие PWC170 ниже 2,3 Вт/кг, плохо справляются с производственными заданиями, быстро утомляются в работе, и средством поднятия их ОФР являются регулярные физические тренировки, в частности на велоэргометре (или других тренажерах).