6.4. Динаміка працездатності і характеристика її фаз
6.4. Динаміка працездатності і характеристика її фаз
На основі виробничих, фізіологічних, психологічних показників, визначених за кожну годину роботи, будують криві працездатності. Кривою працездатності називають графік зміни виробничих і психофізіологічних показників протягом робочого дня, доби, тижня, року. Криві працездатності будують як по кожному показнику, так і по інтегральному.
Узагальнена крива працездатності людини протягом робочого дня дістала назву «класичної кривої» і характеризується чітко вираженими фазами.
Фазами працездатності називаються зміни функціонального стану організму людини в процесі діяльності. Протягом зміни в динаміці працездатності виділяється декілька фаз.
Доробочий стан, або фаза мобілізації енергетичних резервів, підвищення тонусу ЦНС перед виконанням роботи. Це перехідний період між станом спокою і робочим станом, який названий О. О. Ухтомським оперативним спокоєм. Він характеризується підвищенням лабільності і порогів збудливості нервових центрів і являє собою не пасивну бездіяльність, а спеціальне обмеження актів дії. Вираженість передробочих зрушень і тривалість періоду оперативного спокою залежать від багатьох факторів: рівня домагань і мотивації працівника, інтенсивності роботи, індивідуально-типологічних особливостей особистості. Слід зазначити, що в тих випадках,
Рис. 4. Типова крива працездатності протягом робочої зміни:
а — впрацювання; b — стійка працездатність; c — зниження
працездатності; d — емоційний порив
коли людина не думає про роботу, не знайома з нею, виконує її автоматично без емоційних переживань, можна спостерігати стан «чистого спокою» без установки на роботу. Стан оперативного спокою має дуже важливе значення для виконання роботи, оскільки формує оптимальний вихідний рівень функціонального стану організму працівника.
Фаза впрацювання, або стадія зростаючої працездатності, — це період, протягом якого відбувається перехід від стану оперативного спокою до робочого стану. Вона характеризується переходом функцій на новий, більш високий рівень інтенсивності. Зокрема, в організмі посилюються обмінні процеси, встановлюється координація між нервовими центрами і робочими органами шляхом формування домінанти і засвоєння ритму. На початку цієї фази спостерігаються певна напруженість фізіологічних функцій і порівняно невисокі виробничі показники роботи. Причина такого стану в тому, що на працівника справляють вплив різні побічні фактори, і побічна функціональна система досить стійко займає мозок. Основна функціональна система ще не стала домінантою і між ними має місце нейрофізіологічний конфлікт, що виявляється в неточності трудових рухів, наявності зайвих і помилкових дій. По мірі переборення нейрофізіологічного конфлікту в результаті координаційної функції мозку працездатність людини підвищується, покращується якість роботи, а трудовий акт стає домінантною реакцією. Тривалість фази впрацювання може бути різною, оскільки залежить від багатьох чинників. Так, чим інтенсивніша робота, тим швидше завершується фаза впрацювання. На важких ручних роботах період впрацювання складає 20…25 хв; при виконанні легких точних робіт — 1…1,5 год, а при розумовій праці — 1,5…2,5 год.
На тривалість фази впрацювання впливає вік працівника. У молодих працівників вона коротша, ніж у осіб середнього і старшого віку, оскільки у них вища збудливість нервових центрів і швидше активізуються обмінні процеси. Значний вплив на прискорення фази впрацювання справляють досвід, тренованість, емоційний стан і ставлення людини до праці.
Фаза стійкої працездатності, або стійкого стану, характеризується найвищою для конкретного працівника продуктивністю праці. На цій фазі встановлюється оптимальний режим роботи організму, який виявляється в певній стабілізації показників фізіологічних і психічних функцій, рівновазі між утворенням і виведенням продуктів розпаду, між кисневим запитом і кисневим споживанням. Для фази стійкої працездатності характерні високі виробничі показники при оптимальному напруженні фізіологічних функцій. Основна функціональна система є стійкою домінантою. Тривалість її становить 2…3 год у першій половині робочого дня і залежить від важкості роботи, характеру м’язових навантажень, вихідного функціонального стану працівника, віку, особистісних властивостей.
Фаза розвитку втоми починається через 3…4 год від початку роботи і характеризується зниженням виробничих показників при наростанні напруженості фізіологічних функцій організму. Людина відчуває стомлення, яке посилюється відчуттям голоду.
За своєю суттю стадія розвитку втоми являє собою загострення нейрофізіологічного конфлікту між функціональними системами, зокрема основною і відновлювальною. Залежно від рівня загострення нейрофізіологічного конфлікту у працівника може сформуватися граничний або патологічний функціональний стан. Функціональні затрати на одиницю роботи зростають. Ознаками нейрофізіологічного конфлікту є нестійкість уваги, нерішучі, неточні і зайві рухи, реакції на побічні подразники, посилення нервово-емоційного напруження тощо.
Слід відмітити, що перехід організму з стійкого стану до фази втоми відбувається стадійно. Вирізняють три стадії такого переходу:
● стадія повної компенсації, яка близька до фази стійкої працездатності. Характерними рисами її є виникнення початкових ознак втоми, які повністю компенсуються вольовими зусиллями працівника;
● стадія нестійкої компенсації — характеризується зниженням працездатності, яке вольовими зусиллями працівника сповільнюється, але не виключається. Виникає відчуття стомлення, змінюються психічні функції;
● стадія прогресивного зниження працездатності, яка характеризується швидким наростанням втоми, зниженням виробничих показників, великими функціональними зрушеннями в організмі (сповільнення реакції, порушення координації рухових компонентів діяльності тощо).
Звідси випливає, що обмеження роботи при ранніх ознаках втоми недоцільне.
Зазначені фази працездатності повторюються в другій половині робочого дня. Проте вони мають певні особливості. Так, фаза впрацювання за тривалістю коротша, а рівень працездатності на фазі стійкого стану нижчий, ніж в першій половині робочої зміни. Стадія розвитку втоми починається раніше, а працездатність більш прогресивно зменшується.
У деяких випадках наприкінці робочої зміни можливе підвищення працездатності людини внаслідок чисто емоційних факторів. Ця фаза в динаміці працездатності дістала назву «емоційного, або кінцевого, пориву».
Після закінчення роботи наступає період відновлення показників фізіологічних функцій організму і працездатності. Припинення трудової діяльності супроводжується певний період посиленням фізіологічних функцій — вентиляції легень, серцево-судинної діяльності, тепловіддачі з поверхні тіла, підвищенням збудливості нервових центрів.
Тривалість відновлювального періоду може бути різною залежно від важкості роботи, величини зрушень у функціонуючих фізіологічних системах.
Крива працездатності може мати певні відмінності залежно від важкості і умов праці, режиму праці і відпочинку, організації виробництва, самопочуття працівника протягом робочої зміни. На основі таких виробничих показників, як виробіток продукції за одиницю часу, час виконання операції, якість продукції в динаміці робочого дня, довільні перерви на відпочинок під час роботи виявлено чотири типи динаміки працездатності.
Перший тип характеризується поступовим підвищенням продуктивності праці протягом 1,5…2 год, стабілізацією продуктивності на високому рівні протягом 1…2 год і наступним зниженням працездатності в зв’язку з розвитком втоми.
Другий тип характеризується найбільшою продуктивністю праці протягом першої години роботи і зниженням її в наступні години першої половини зміни.
Третій тип динаміки працездатності відзначається багаторазовими коливаннями продуктивності протягом зміни.
Четвертий тип характеризується високим темпом і стабільним ритмом продуктивності роботи з перших хвилин і протягом чотирьох годин робочого дня.
Перші три типи динаміки працездатності мають місце як у першій, так і в другій половині зміни, а четвертий — тільки в першій.
Доведено, що різні типи динаміки працездатності можуть спостерігатися при виконанні одного і того ж виду праці і навіть в однієї і тієї ж людини в різні дні. Це свідчить про те, що, крім організаційно-технічних умов, продуктивність праці залежить від функціонального стану працівника перед роботою.
Різновиди динаміки працездатності за ключовими фізіологічними функціями нараховують шість типів. Вони були виявлені дослідженнями С. О. Косилова і Г. Г. Санояна [23].
Перший тип відмічається при легких фізичних навантаженнях і раціональній швидкості руху конвеєра. Він характеризується постійним підвищенням працездатності від початку до кінця робочої зміни. Робота сприяє переходу організму на більш високий рівень функціонування, вдосконаленню робочого динамічного стереотипу.
Другий тип спостерігається при обслуговуванні складного пульта управління за умови оптимального темпу виконання робіт. Крива працездатності характеризується постійним підвищенням працездатності на початку робочого дня, стабілізацією її на порівняно високому рівні досить тривалий час і поступовим зниженням наприкінці зміни.
Третій тип динаміки працездатності характерний для працівників фізичної праці і відображає порівняно швидкий розвиток втоми в першій половині зміни. Після обідньої перерви втома продовжує розвиватися так само швидко.
Четвертий тип динаміки працездатності властивий роботам на конвеєрі в машинобудівній галузі, яка вимагає значних фізичних зусиль на фоні великої концентрації уваги і виконанні складних швидких і точних рухів. Крива працездатності характеризується швидким впрацюванням, зниженням працездатності уже в першій половині зміни і низьким її рівнем у другій.
П’ятий тип динаміки працездатності має місце при виконанні відносно простої стереоскопічної роботи. Він характеризується тим, що впрацювання виражене слабо, а подальша робота ускладнюється прогресуючим процесом втоми, яка наприкінці зміни переходить у перевтому.
Шостий тип динаміки працездатності спостерігався у стереоскопистів, які виконували складну роботу. Для нього характерним є те, що рівень працездатності не тільки не підвищується порівняно з вихідним, а, навпаки, з першої години роботи різко знижується. Робота виконується завдяки компенсаторним процесам, а втома наступає раніше, ніж у попередньому випадку.
Врахування особливостей динаміки працездатності в конкретних виробничих умовах дозволяє розробляти заходи по оптимізації працездатності. Однак ефективнішими ці заходи будуть тоді, коли враховуватиметься добова і тижнева динаміка працездатності.
Для фізіологічних систем організму характерні специфічні добові зміни. Так, вдень фізіологічні процеси характеризуються більшою інтенсивністю, ніж вночі. В нічний час сповільнюються обмінні процеси, послаблюється діяльність системи кровообігу і т. ін.
В узагальненому вигляді працездатність протягом доби характеризується такою динамікою:
● приблизно з 6-ї години ранку (вихідний рівень) і протягом шести годин працездатність підвищується, досягаючи максимуму в 10…12 год;
● з 12-ї до 15-ї години працездатність поступово знижується до рівня, нижчого за вихідний;
● з 16-ї до 18-ї години фізіологічна і трудова активність знову підвищується до рівня, який значно вищий за вихідний, але не перевищує максимальну працездатність;
● з 18-ї до 22-ї години рівень активності знижується до вихідного;
● при роботі в нічну зміну працездатність з 22-ї до 3-ї години продовжує різко знижуватися;
● з 3-ї години працездатність поступово зростає, досягаючи в шостій годині ранку вихідного рівня.
Працездатність змінюється і протягом тижня, хоча точних даних про біологічну періодичність її коливань немає. Останні в
основному пояснюються стомленням людини, соціальними і психологічними факторами. На кривій тижневої працездатності простежується три фази: впрацювання, яке припадає на понеділок; стійкого стану — вівторок, середа, четвер; розвитку втоми — п’ятниця і субота.
Знання про коливання працездатності слугують основою для розробки графіків змінності, початку роботи, тривалості обідньої перерви, регламентованих перерв на відпочинок тощо.