Меры повышения работоспособности и предупреждения утомления

Утомление является не только физиолого-гигиенической, но и социальной проблемой. В СССР с целью повышения производительности труда и предупреждения утомления в широком масштабе проводится механизация трудоемких работ, автоматизация производственных процессов, рационализация станков и оборудования, радио- и телеуправление ими. Все это бесспорно значительно облегчает и улучшает условия труда, способствует повышению его производительности и улучшению состояния здоровья работающих.

Наряду с этим исключительно большое значение придается физиологической рационализации, основными направлениями которой являются 1) рациональная организация трудового процесса; 2) создание условий для быстрого овладения трудовыми навыками, 3) рациональная организация режима труда и отдыха.

Рациональная организация трудового процесса включает комплекс очень важных мер и прежде всего построение рабочих движений. Рациональное движение должно быть построено на физиологически выгодном использовании активных и пассивных сил. Квалифицированный рабочий, например, производит движение вначале с большой скоростью, а к концу — с малой, в то время как рабочий с недостаточным опытом стремится в течение всего движения сохранять постоянную скорость (рис. 3). Последнее физиологически нерационально, так как в этом случае возбуждение сохраняется в течение всего движения, оно разлитое, а не концентрированное, активное напряжение мышц длится гораздо дольше, пассивные силы не используются.

линейные скорости горизонтальных движений при опиловке металла
Рис. 3. Линейные скорости горизонтальных движений при опиловке металла (по К. С. Точилову). a — кривая скорости мастера: б — кривая скорости ученика в начале первого года обучения; в — кривая скорости ученика в конце того же года.

Движение должно быть плавным, без резкой смены темпа и направления. Такое движение сопровождается менее напряженной работой коры головного мозга. Эллиптическая форма траектории движения целесообразнее прямолинейной, поскольку она соответствует анатомической структуре суставов. Движения с полным размахом нерациональны: при них повышается затрата энергии и возникают добавочные проприоцептивные импульсы, ведущие к более быстрому наступлению утомления. При сочетанной работе обеих рук повышается производительность не только общая, но и каждой руки в отдельности. При сочетании работы сгибателей одной руки и разгибателей другой работоспособность повышается.

Рационально устранять лишние движения. Обычно это достигается разделением сложного трудового процесса на отдельные элементы. При этом, с одной стороны, нужно иметь в виду равномерность физической нагрузки, с другой — не стремиться слишком расчленять трудовой процесс, так как многократное выполнение очень элементарных операций создает условия монотонности и способствует более быстрому утомлению. При рационализации рабочих движений следует соблюдать принцип экономии мышечной массы: при тяжелой работе должны вовлекаться крупные проксимальные мышцы, а при легкой — мелкие дистальные мышцы.

Двигательная деятельность возникает и непрерывно корригируется при активном участии главным образом зрительного и двигательного анализаторов. Анализаторы действуют сочетанно, но в каждом случае возможно преобладание деятельности того или другого анализатора.

Большую роль в рационализации трудового процесса играет ритмичность. Ритм выражается в повторном воспроизведении комплекса отдельных приемов, представляющего собой законченный цикл. Повторяемость цикла имеет строго временную и пространственную характеристику. Нередко различают понятия ритма и темпа (понятие скоростное); практически же эти два понятия неотделимы, причем ритм как более широкое понятие включает темп как понятие частное.

Ритмическая трудовая деятельность способствует образованию временных связей, закрепляющихся в динамический стереотип. Экономичность ритмичной работы обусловливается тем, что благодаря упроченным взаимным связям приобретается автоматизм рабочих движений и максимальное использование пассивных сил мышечного аппарата — инерции и эластичности. При усвоенном ритме достигается наивысшая работоспособность, отмечаются наименьшие энергетические затраты, низкое содержание молочной кислоты, слегка повышенный устойчивый уровень сахара крови.

Индивидуальный ритм может быть ускорен, и новый усвоенный ритм становится оптимальным; при этом биохимические и физиологические процессы протекают на уровне прежнего ритма.

В свете сказанного следует отвергнуть механистическое представление некоторых физиологов запада, полагающих, что для каждого человека существует свой неизменный оптимальный ритм.

Однако ритмичная работа наряду с положительными имеет и отрицательные свойства. Длительная ритмичная, однообразная по своему характеру работа приобретает монотонность, которая в свою очередь приводит к падению работоспособности и утомлению вследствие развивающегося торможения в коре головного мозга.

О мерах предупреждения утомления при монотонной работе будет сказано ниже.

Принято считать, что статическое напряжение в трудовом процессе в общем является фактором неблагоприятным, быстро приводящим к утомлению. Между тем в некоторых случаях статическое напряжение является фактором благоприятным, повышающим эффективность динамической работы мышц. Доказано, что предварительное статическое напряжение, например сгибателей предплечья, не только не уменьшает последующую динамическую работу, а, наоборот, увеличивает ее.

Как известно, при длительной статической работе утомление связано с развитием центрального торможения вследствие длительного и частого повторения импульсов, идущих от работающих мышц, т. е. неблагоприятных (пессимальных, по Н. Е. Введенскому) условий иннервации. Когда при переходе к динамической работе условия иннервации становятся благоприятными (оптимальными), создаются условия повышенной возбудимости и повышенной работоспособности, которая наступает, однако, не сразу, а после второго фазного сокращения (следовые изменения, по Н. Е. Введенскому). Примером может служить следующий опыт: после статической работы до отказа первая проба динамической работы не вызывает повышения мышечной силы, а после второй пробы динамической работы резко увеличивается мышечная сила.

Оказывается, что при сочетании и соответствующих соотношениях статической и динамической работы в одном цикле энергия расходуется экономно как при работе, так и в период восстановления (табл. 12).

Таблица 12. Потребление кислорода сверх основного обмена при 2-минутной работе
Вид работы Потребление кислорода, мл
при работе при восстановлении всего
Статическая 205 1 281 116 677 321 1 957
Динамическая 1 076 561 1 637
Комплексная 1 140 497 1 637
Разница —141 — 180 —321

Сказанное свидетельствует о том, что статическое напряжение в известных условиях служит стимулятором динамической работы. Необходимым условием является чередование статических и динамических усилий. Это условие должно быть положено в основу рационализации трудовых процессов. Но если статический компонент имеет в трудовом, процессе значительный по величине и длительности удельный вес, его необходимо максимально ограничить — в ряде случаев путем механизации трудовых процессов.

С физиологической точки зрения к типичной статической работе можно отнести мышечное напряжение для поддержания так называемых «позных состояний», т. е. позы человека во время работы.

Специфической для человека является поза «стоя», к которой он в процессе эволюции адаптировался. Однако при длительном стоянии возможны расстройства физиологических функций вплоть до патологических изменений: венозный застой, расширение вен, отеки, плоскостопие и др. В положении сидя тетаническое напряжение мышц заменяется тоническим, улучшается деятельность сердца и других органов.

Выбор позы должен сообразоваться с характером работы, обеспечивать устойчивую работоспособность. При выборе позы большое значение имеет величина прилагаемых усилий: при усилии 5 кг выгодно работать сидя, при усилии 10 кг эффект одинаков и сидя и стоя, а при усилии 20 кг выгодно работать стоя.

При позе сидя необходимо предусмотреть условия правильной посадки без вынужденного положения тела. Это не значит, конечно, что всегда нужно сидеть с выпрямленным корпусом. Иногда выгодно сидеть с небольшим наклоном вперед и небольшим изгибом поясничной  части позвоночника. С физиологической точки зрения правильный выбор позы заключается в создании условий периодического изменения позы; от слегка согнутой до выпрямленной, от позы сидя до позы стоя.

рабочий стул
Рис. 4. Рабочий стул.

Обеспечить эту возможность можно, в частности, рациональным устройством рабочего стула. К конструкции стула предъявляются следующие требования: удобная опора для спины, легко передвигаемая по вертикали и спереди назад; поверхность сиденья, соответствующая анатомической форме ягодиц; винтовой ствол, позволяющий передвигать сиденье по вертикали; откидное сиденье для того, чтобы при желании рабочего можно было работать стоя. Дополнительно в соответствии с характером работы могут быть предъявлены требования: вырез в сиденье для ноги при необходимости нажимать на педаль, подлокотники для опоры рук, колесики при необходимости передвижения, амортизаторы при наличии вибрации, подставка для ног. Образец рабочего стула показан на рис. 4.