Професиональное утомление и методы его снижения

Как и в  случае с КФ, скорость истощения запасов мышечного гликогена зависит от интенсивности физической нагрузки. Увеличение интенсивности приводит к снижению уровня мышечного гликогена.

Таким образом, возникновение ощущения утомления  при продолжительной физической нагрузке совпадает со снижением уровня мышечного гликогена. Частично возникновение чувства утомления обусловлено истощением запасов мышечного гликогена.

Запасы гликогена  могут истощиться в наиболее часто  используемых волокнах. Это ведет  к сокращению числа волокон, способных  производить мышечное усилие, необходимое для выполнения физических упражнений.

Истощение запасов  гликогена и глюкоза крови.

Один лишь мышечный гликоген не в состоянии обеспечить достаточное  количество углеводов при физических нагрузках продолжительностью несколько часов. Значительное количество энергии во время физических нагрузок, требующих проявления выносливости, обеспечивает глюкоза, которая поступает в мышцы с кровью. Запасы гликогена в печени расщепляются, что обеспечивает постоянное поступление глюкозы в кровь. В первые моменты выполнения упражнений для образования энергии для образования энергии необходимо относительно немного глюкозы крови, однако позднее вклад глюкозы в образование энергии значительно увеличивается. Чтобы обеспечить адекватное потребление глюкозы мышцам, по мере увеличения продолжительности физической нагрузки, печени приходится расщеплять больше гликогена.

Запасы гликогена  в печени ограничены, и она не может быстро расщеплять глюкозу  из других субстанций. Следовательно, когда потребление мышцами глюкозы  превышает образование ее печенью, уровни глюкозы крови понижаются. Не имея возможности получить достаточное количество глюкозы из крови, мышцы вынуждены более интенсивно использовать свои резервы гликогена, что ускоряет истощение его запасов в мышцах и приводит к раннему возникновению утомления.

Промежуточные продукты метаболизма  и утомление.

Молочная  кислота - промежуточный продукт гликолиза, и она аккумулируется в мышечном волокне только во время кратковременного мышечного усилия высокой интенсивности. Наличие молочной кислоты само по себе не является причиной утомления. Если она не выводится, то расщепляется, превращаясь в лактат, и ведет к аккумуляции ионов водорода, что, в свою очередь, приводит к подкислению мышц и в конечном итоге - к ацидозу.

Нервно-мышечное утомление.

При определенных обстоятельствах утомление может  возникать вследствие неспособности  активировать мышечные волокна. Это - функция нервной системы. Нервный импульс передается по концевой пластинке двигательного нерва к мышце, чтобы активировать мышечную мембрану и заставляет саркоплазматический ретикулум выделять кальций. Есть два возможных нервных механизма, которые могут нарушить этот процесс и способствовать возникновению утомления.

Нервная передача.

Утомление может  возникнуть на концевой пластинке двигательного  нерва мышцы, предотвращая передачу нервного импульса к мембране мышечного  волокна.  Это может быть связано с несколькими процессами. Большинство из этих причин нервно - мышечной блокады связаны с нервно - мышечными расстройствами. Существует также предположение, что утомление может возникать в результате задержки кальция.

Центральная нервная система.

ЦНС также  может быть местом возникновения  утомления. Лимитирующими факторами  мышечной деятельности при выполнении физической нагрузки могут быть и  психологические факторы. Вовлечение в работу мышц частично зависит от сознательного управления. Психологическая травма изнурительной физической нагрузки может сознательно подавить предрасположение человека выносить боль. ЦНС может снизить интенсивность нагрузки до терпимого уровня, чтобы "защитить" человека. Испытываемый дискомфорт утомления предшествует возникновению физиологических ограничений в мышцах. Большинство людей, если только для них не характерен высокий уровень мотивации, прекращают выполнение упражнений, прежде чем наступит физиологическое изнеможение их  мышц.

Различают физическое и умственное утомление, острое и хроническое; рассматривают также специфические виды утомления – мышечное, сенсорное и т.д.

Умственное  утомление характеризуется снижением  продуктивности умственного труда, падением внимания, трудностью сосредоточения, замедленностью мышления. Вероятная физиологическая основа этого вида утомления заключается в нарушении нормального взаимодействия процессов возбуждения и торможения в коре больших полушарий головного мозга.

Физическое  утомление изучено более подробно, так как снижение мышечной работоспособности, являющееся показателем этой формы утомления, может быть более точно измерено и экспериментально прослежено в опытах. Физическое утомление, при котором учитывают отклонения энергетических показателей обмена, например изменение температуры тела, биоэлектрических потенциалов, сказывается снижением мышечной силы, замедлением движений, уменьшением их размаха, падением интенсивности работы, нарушением точности, согласованности, ритмичности, координации. Если при наступлении утомления человек стремится поддерживать интенсивность работы на постоянном уровне, не допуская ее снижения, то понижение его работоспособности сказывается в том, что выполнение работы потребует большого усилия; затрата сил, необходимых для совершения этой работы, увеличивается.

В связи с  тем что обнаружилась принципиальная общность физического и умственного утомления, приобретает большое распространение классификация, основанная на преимущественной локализации утомления в звеньях нервной системы, обеспечивающей деятельность человека. Так, различают сенсорное утомление и его разновидности (перцептивное и информационное) и эффекторное утомленипе. Кроме того, выделяют как обобщённую форму общее утомление. Однако та или иная классификация зависит от принятой физиологической теории утомления. Сенсорное утомление развивается в результате длительного или интенсивного воздействия раздражителя (например, сильный шум, свет), при котором первичные изменения возникают в сенсорных системах, начиная от рецептора и кончая корковым концом анализатора. Перцептивное утомление, локализованное преимущественно в корковом конце анализатора, связано с трудностью обнаружения сигнала (например, при больших помехах, при его малой интенсивности, трудности дифференцирования). Информационное утомление развивается вследствие недостаточности информации или при информационной перегрузке, когда наибольшая нагрузка падает на динамику межцентральных отношений, заключающуюся в замыкании временных связей между различными структурами в центральной нервной системе и оживлении ассоциативных связей, позволяющих правильно отразить в сознании объективную картину внешней среды. Эффекторное утомление возникает при локализации изменений преимущественно в отделах центральной нервной системы, формирующих двигательный акт. При изменениях, появляющихся вследствие интенсивных процессов репродуктивной деятельности, связанной лишь с обработкой получаемой информации по жёстким правилам (например, счёт, разнесение по рубрикам), а также продуктивной, включающей процессы преобразования информации и формирования суждения, понятия, умозаключения и т.п., и эвристической, т. е. творческой, осуществляемой по индивидуальным, неявным алгоритмам, формируется умственное утомление. В связи с тем, что при трудовой деятельности чаще сочетаются все перечисленные изменения, выделяют общее утомление, подчёркивая при этом наиболее выраженные нарушения в центральной нервной системе.

3. Методы снижения утомления

В каждом конкретном виде труда необходимо применять  такие оздоровительные меры, которые могли бы в наибольшей степени соответствовать психофизиологическим процессам, развивающимся во время данного вида трудовой деятельности, в частности свойственному этому виду труда физиологическому механизму утомления. Наиболее эффективные средства предупреждения утомления при работе на производстве – это средства, нормализующие активную трудовую деятельность человека. Уменьшение плотности рабочего времени, наличие вынужденных перерывов на протяжении рабочего дня не только не отдаляют наступление и развитие утомления, но могут и ускорить, и углубить его. Исключение случайно возникающих перебоев в работе, простоев и штурмовщины, ритмизация трудовых процессов являются важными условиями поддержания высокого уровня работоспособности. Одним из наиболее действенных средств длительного сохранения работоспособности в течение рабочего дня является четкий ритм трудовой деятельности. Работа, выполняемая ритмично, примерно на 20% менее утомительна, чем неритмичная работа такой же тяжести. Важным средством борьбы с переутомлением является рациональный режим труда и отдыха или организация в строго определенное время рабочего дня кратковременных перерывов. В сменном режиме труда и отдыха должно быть предусмотрено физиологически и психологически обоснованное чередование периодов работы и перерывов для отдыха и приема пищи.

Перерывы  различаются по своему значению и  продолжительности. В середине рабочего дня обычно назначается обеденный  перерыв, продолжительность которого должна составлять 1 ч или 50 мин (в  отдельных случаях возможны перерывы меньшей продолжительности, что должно компенсироваться другими мерами облегчения и оздоровления труда).

Дополнительные перерывы устраиваются с учетом характера трудового процесса. Так, для тяжелой работы рекомендуются перерывы по 15 мин. через каждые l,5 часа в первой половине рабочей смены и два 15-минутных перерыва, но уже через час работы во второй половине рабочей смены. Для станочных работ целесообразно устраивать два 5-минутных перерыва: один в первой половине рабочей смены через 2 часа после начала работы и второй перерыв во второй половине рабочей смены через 1,5 часа после обеденного перерыва. Для операторов машиносчетной станции целесообразно делать один 5-минутный перерыв в первую половину смены через 2 часа после начала работы и два перерыва по 5 мин. во вторую половину смены: первый через 1,5 часа после обеда и второй через час после первого. Регламентированные перерывы в работе особенно эффективны в сочетании с производственной гимнастикой - так называемый активный отдых, особенно при выполнении работы в сидячей позе. Важное значение в мероприятиях по предупреждению утомления должно отводиться устранению лишних движений, рациональной организации рабочего места, рабочей позе, тренировке. Рационально организованное рабочее место позволяет работнику не только экономить движения, но и работать в нормальной позе, исключающей статистического напряжения мышц. Для предупреждения переутомления у детей необходимо наладить их режим дня, исключив недосыпание, уменьшив нагрузку, правильно организовав чередование занятий и отдыха (в дошкольном возрасте занятия не должны продолжаться без перерыва более 15-20 мин.) и увеличив их пребывание на свежем воздухе. 

Расположение  дополнительных перерывов на протяжении рабочего дня, их количество и содержание (пассивный или активный отдых) определяются на основании данных физиологического и психологического изучения динамики работоспособности.

 В промежутках  между рабочими операциями (а  также между рабочими элементами  и движениями) делаются короткие микропаузы продолжительностью от нескольких секунд до 2 – 3 мин.

Изменяя соответствующим  образом число, продолжительность, расположение в течение смены  и содержание дополнительных перерывов, специалист в области физиологии и психологии труда имеет возможность создать на конкретном участке предприятия такой режим труда и отдыха, который обеспечит достижение высокого и устойчивого уровня работоспособности, производительности труда и оптимальное приспособление физиологических и психических функций к текущей трудовой деятельности. 

Борьба утомлением осуществляется также улучшением условий обитаемости, внедрением эргономических рекомендаций по организации рабочего места, панелей и пультов управления, рациональным распределением функций между человеком и машиной (см. Гигиена труда, Научная организация труда, Организация труда). Мощное средство борьбы с утомлением – тренировка, которая предусматривает формирование оптимальных функциональных систем, обеспечивающих минимальное расходование физиологических резервов при заданной интенсивности, упрочение навыков в работе. Серьёзное значение имеет эмоциональное и мотивационное содержание деятельности. Чем значимее мотивы труда, тем позже наступает утомление, особенно при мотивах высокого социального значения, имеющих соревновательный характер. Они обусловливают интерес к работе, творческое отношение к ней. Положительные эмоции обеспечивают быстрое включение в ритмику труда, длительное сохранение оптимальной работоспособности, способствуют более полной мобилизации физиологических резервов организма. См. также Психология труда, Физиология труда.

Заключение

Наиболее  выраженными и существенными  признаками утомления являются нарушения  внимания: сужается объем внимания, страдают функции переключения и  распределения внимания, снижается  его произвольность. Со стороны процессов, обеспечивающих запоминание и сохранение информации, утомление прежде всего приводит к затруднениям извлечения информации, хранящейся в долговременной памяти. Снижение показателей кратковременной памяти связано с ухудшением удержания информации в системе кратковременного хранения и операций семантического кодирования. Эффективность процесса мышления существенно снижается за счет преобладания стереотипных способов решения задач в ситуациях, требующих принятия новых решений. Нарушается или снижается сознательный контроль процессов целеобразования в проблемных ситуациях, нарушается целенаправленность интеллектуальных актов.

По мере развития утомления происходит трансформация  мотивов деятельности. Если на ранних стадиях сохраняется адекватная «деловая» мотивация, то затем преобладающими становятся мотивы прекращения деятельности или ухода от нее. При продолжении работы это приводит к формированию отрицательных эмоциональных реакций.

Таким образом, на психологическом уровне утомление  можно охарактеризовать как когнитивно-эмоционально-личностностный синдром.

Появление симптомов  утомления свидетельствует о  недостаточности привлекаемых компенсаторных средств для поддержания эффективности  деятельности на заданном уровне (по количественным и качественным показателям). Восстановление оптимального уровня работоспособности предполагает прекращение вызвавшей утомление деятельности на определенный период времени, который с необходимостью должен включать элементы как пассивного, так и активного отдыха. В тех случаях, когда продолжительность или полноценность периодов отдыха недостаточны, происходит накопление, или кумуляция, утомления.

Если развитие утомления следует считать естественной реакцией организма, имеющей приспособительный  характер и выполняющей целый  ряд полезных функций, то его чрезмерное развитие в любой форме – явление нежелательное. В соответствии с этим при решении прикладных задач должны ставиться разные цели. С одной стороны, необходимо максимально продлить время оптимальной работоспособности и отодвинуть появление первых признаков утомления, хотя само состояние утомления вполне допустимо в последние часы работы. С другой стороны, для предотвращения эффектов накопления утомления желательно обеспечивать полное восстановление сил к началу следующего рабочего дня.

Борьба с  отрицательными последствиями утомления заключается в создании условий для сохранения высокого уровня работоспособности. Физиологи, пользуясь методами изучения высшей нервной деятельности, исследуют конкретные проявления утомления на производстве для обоснования мероприятий, способных предотвратить связанное с утомлением уменьшение работоспособности и падение производительности труда. Среди этих мероприятий большое значение имеют: механизация трудоемких работ, улучшение условий окружающей среды (вентиляция, освещение и прочее), внедрение физиологически обоснованных режимов труда и отдыха.

Для предупреждения усталости и длительного сохранения высокой работоспособности имеет  большое значение эмоциональная  сторона труда — интерес к  работе, творческое отношение к ней. Положительные эмоции снижают утомляющее влияние работы.

Воспитание  с детских лет трудолюбия, усидчивости, упорства в труде обеспечивает повышение  работоспособности человека и его  сопротивление действию утомления. Само выполнение утомительной работы может явиться одним из средств развития выносливости и неутомимости в труде.