Физиологические особенности рабочей позы «стоя» и «сидя»

Важное биомеханическое условие выполнения рабочих движений — рабочая поза, положение тела в пространстве во время работы. В трудовых процессах большей частью используются две разновидности рабочей позы: «стоя» и «сидя». Рабочая поза «стоя» более утомительна и требует на 10% больше затрат энергии, чем поза «сидя». Но у нее есть ряд преимуществ, которые заставляют в определенных условиях ее применять, несмотря на утомительность и неэкономичность в отношении затрат энергии. В частности, при позе «стоя» удобнее использовать для усиления рабочих движений вес частей тела человека, удобнее, работая за станком или верстаком, доставать распределенные на большом протяжении рукоятки управления и инструменты.

Степень удобства рабочей позы и развитие утомления при длительном сохранении ее зависят от положения центра тяжести тела и величины площади опоры. Площадь опоры человека при положении «стоя» — это та площадь, которая заключена внутри контуров ступней обеих ног, включая площадь между ступнями. Центр тяжести вертикально стоящего человека находится на средней линии тела на уровне первого крестцового позвонка. Степень устойчивости жесткого тела в таком положении определялась бы как величина, прямо пропорциональная площади опоры и обратно пропорциональная высоте положения центра тяжести над  площадью опоры. Но тело человека сохраняет вертикальное положение только при определенном распределении мышечных напряжений. Когда мышечное напряжение, поддерживающее звенья тела, ослабевает, например, если стоящий человек засыпает, можно заметить, что под действием тяжести голова склоняется, туловище наклоняется вперед, ноги сгибаются в коленях и т. д. Значит, для поддержания позы «стоя» необходимо соблюдение, кроме чисто механических условий равновесия и устойчивости, определенного распределения напряжения мышц, сгруппированных вокруг различных суставов. Все эти так называемые статические напряжения утомительны, хотя и не связаны с совершением работы в механическом смысле (так как они не вызывают движения, а только фиксируют позу тела).

Поза «сидя» менее утомительна, потому что при переходе от позы «стоя» к сидячему положению площадь опоры изменяется сравнительно незначительно (она ограничивается точками, соответствующими на скелете седалищным буграм таза), а высота центра тяжести над площадью опоры резко уменьшается. В результате устойчивость тела при сидении возрастает, а напряжение мышц, требуемое для сохранения взаимного расположения частей тела, уменьшается. Однако при продолжительном пребывании в позе «сидя» также требуется длительное поддержание напряжений мышц спины и шеи, что вызывает утомление этих мышц.

Ту или иную рабочую позу не следует представлять себе совершенно застывшей. Напротив, она все время более или менее меняется, и при каждом небольшом изменении происходит перегруппировка мышечных напряжений, направленная на то, чтобы сохранить равновесие и необходимое для этого положение центра тяжести над площадью опоры. Специальными исследованиями было проверено, какое влияние на исходную позу «сидя» оказывает взятый в руку груз определенной величины. Оказалось, что чем больше груз, тем больше тело человека отклоняется в противоположную сторону. Значение такого приспособительного движения в том, чтобы сохранить положение центра тяжести строго над центром площади опоры. Физиологический механизм» этого процесса есть условный рефлекс, выработанный человеком еще в детстве, когда он учился стоять и сохранять равновесие.

Продолжительное пребывание в одной и той же позе утомительно, так как при этом отдельные мышечные группы должны непрерывно поддерживать определенное напряжение. Долгое сохранение неизменной позы может стать с течением времени причиной некоторых профессиональных заболеваний. Одно из них — так называемое варикозное расширение вен возникает при продолжительном пребывании в позе «стоя». Оно вызывается нарушением кровообращения и застоем крови в венах нижних конечностей. При этом заболевании вены на ногах сильно расширяются и проступают под кожей в виде узлов и жгутов. Иногда на месте узлов появляются трудноизлечимые язвы. Другое заболевание, связанное с непрерывным стоянием,— плоская стопа, т. е. такое изменение формы стопы, при котором уменьшается или совсем исчезает нормальный выгиб (свод) в средней части стопы. При такой деформации стопы ноги от стояния и ходьбы быстро утомляются и в них возникают болезненные ощущения.

Продолжительное непрерывное сидение также утомительно и неблагоприятно сказывается на здоровье. Длительное пребывание в сидячем положении затрудняет работу органов дыхания и кровообращения, в частности кровообращение в брюшной полости. При неправильной, согнутой позе «сидя» могут развиваться искривления позвоночника.

На основании данных физиологии труда можно наметить ряд положений, которые следует учитывать при выборе рабочей позы «стоя» и «сидя», создании условий для поддержания правильной позы и разработке мер предупреждения неблагоприятных последствий неправильной и однообразной позы.

Наряду с оценкой утомительности рабочей позы «стоя» или «сидя» нужно принимать во внимание обеспечиваемую ею величину производительности труда. В случае если большую производительность труда дает поза «стоя», надо применять эту позу, но так, чтобы избежать появления нежелательных последствий.

Установлена определенная зависимость между величиной физической нагрузки и рациональной рабочей позой [57]. Физиологи труда рекомендуют при усилиях до 5 кгс всегда выполнять работу сидя. При усилиях от 5 до 10 кгс можно с одинаковыми удобством и производительностью труда работать стоя и сидя. При усилиях
же от 10 до 20 кгс рабочая поза должна быть только «стоя».

При работе сидя необходимы стулья со спинкой, чтобы можно было периодически расслаблять мышцы спины и отдыхать от напряженной рабочей позы, а также с приспособлением для изменения высоты сиденья соответственно росту работающего (рис. 13).

Рис. 13. Стулья с регулируемым по высоте сиденьем (по М. Р. Журавлеву):
а — стул на центральном стержне, б — стул на регулируемых ножках: 1 — кронштейн, 2 — спинка, 3 — круг, 4 — трубка, 5 — шпилька, 6 — ножка, 7 — поперечина, 8 — доска, 9 — приспособление для перемещения и закрепления спинки; в — рабочее место штамповщика с регулируемым стулом

При работе стоя следует обеспечить наибольшую устойчивость тела, что достигается определенным расположением ног, а также прямым положением позвоночника в шейной и грудной его части. Примеры правильного положения тела при некоторых работах даны на рис. 14.

Рис. 14. Правильное положение тела при обработке (по А. Я. Гуткину):
а — металла, б — дерева

Для того чтобы высота станка или верстака соответствовала росту работающего, под ноги ему кладут решетку определенной высоты. При работе на станке приходится следить зрением за обрабатываемой поверхностью изделий, определять деления на шкалах лимбов и т. д. Все эти точные наблюдения требуют, чтобы рассматриваемые предметы находились на расстоянии 20— 40 см от глаз. Высота станка и уровень глаз работающего должны быть так согласованы, чтобы работающему не приходилось принимать согнутую позу.

Подгонка высоты слесарных тисков производится следующим образом. Учащийся должен стать у тисков и поместить согнутый локоть на уровень губок тисков. Высота тисков должна быть такой, чтобы распрямленные пальцы учащегося при нормальном (несогнутом) положении тела касались подбородка.

Очень важно обеспечить условия изменения позы в течение рабочего дня. Чередование работы стоя и сидя значительно снижает утомление работающих и предотвращает развитие болезненных нарушений функций двигательного аппарата.