Лекция № 3. Сущность, факторы, показатели и динамика работоспособности

Способность человека к целесообразной деятельности может оцениваться тремя основными характеристиками: дееспособно­стью, трудоспособностью, работоспособностью. Дееспособность— это общая способность формировать целесообразную дея­тельность, понимать значение своих действий, управлять ими, совершенствовать их. Иначе говоря — это способность само­стоятельно осуществлять различные формы целесообразной дея­тельности. Трудоспособность— это состояние здоровья, позво­ляющее человеку выполнять работу определенного объема и ка­чества. Трудоспособность может снижаться с возрастом в резуль­тате старения организма, утрачиваться временно в случае забо­левания, утрачиваться постоянно (полностью или частично) в результате бытовой или производственной травмы, хронического заболевания или отравления. По-существу, дееспособность и трудоспособность характеризуют потенциальные возможности человека к достижению цели деятельности. При реализации этой цели, в процессе труда, человек выполняет конкретные действия, в конкретных условиях, испытывая конкретные физические и нервные нагрузки в течение определенного времени — и здесь основной характеристикой выступает его работоспособность.

Испытывая различные нагрузки в процессе труда, расходуя физическую и нервную энергию, организм человека приспосаб­ливается к ним: меняется функционирование нервной и мы­шечной систем, дыхание, кровообращение, обмен веществ - происходит изменение и усложнение психофизиологических процессов. По утверждению академика И. П. Павлова, для вы­полнения трудовых функций должно начаться много «новых процессов: и новое дыхание, и новое сердцебиение, новая сек­реция и т. д.»

Иначе говоря, необходимо физиологическое и психологическое обеспечение трудовой деятельности, когда согласованно действу­ют все системы организма — рецепторы, нервные клетки, мыш­цы, сосуды, железы, качество и длительность действия которых определяют работоспособность человека.

Работоспособностью называют способность человеческого орга­низма изменять течение физиологических и психических функций и в соответствии с этим выполнять определенную деятельность с требуемым качеством в течение некоторого периода времени.

На разных уровнях исследования жизнедеятельности орга­низма работоспособность проявляется по-разному. На внешнем, деятельном уровне — как процесс и результат целесообразной деятельности: преобразование предмета труда, выполнение дей­ствий по обслуживанию, обработка информации и т. п. На нейрофизиологическом уровне — как процесс возбуждения, обеспе­чивающий связь рецепторов, нервных центров, нервных про­водников и мышц исполнительных органов. На молекулярном, внутриклеточном уровне — как процесс преобразования энергии химических веществ, которая обеспечивает процесс возбужде­ния. Таким образом, с физиологической точки зрения работо­способность можно определить как способность той или иной функционирующей единицы организма (клетки, железы, мыш­цы) к преобразованию одного вида энергии в другой.

Исходный уровень работоспособности человека зависит по преимуществу от субъективных факторов: тип нервной системы (прежде всего силы процессов возбуждения и торможения); мышечной силы и выносливости, определяющих способность развивать и поддерживать мышечное усилие; состояния здоро­вья; уровня профессионального мастерства и тренированности, обусловливающих способность концентрации нервной энергии и мышечных усилий, нахождение более рационального, «энергетически экономного» способа выполнения работы; наличия положительной трудовой мотивации, интереса к содержа­нию работы и заинтересованности в достижении ее целей; возраста, эмоционального состояния работника и т. п.

По мере увеличения уровня и продолжительности нагрузок в процессе труда на протяжении смены, недели, года работоспособность изменяется, причем в довольно широком диапазоне. В соответствии с рекомендациями Международной организации труда, исследованиями НИИ труда к факторам, определяющим изменение работоспособности в процессе трудовой деятельно­сти, относят следующие:

ü физические усилия (перемещение грузов, поддержание тя­жестей, нажатие на предмет труда и органы управления);

ü нервное напряжение (сложность расчетов, особые требования к качеству работ, сложность управления оборудованием, опасность для жизни и здоровья, особая точность работ);

ü темп работы (количество трудовых движений в единицу времени);

ü рабочее положение (положение тела человека и его орга­нов — удобное, ограниченное, неудобное, неудобно-стесненное, очень неудобное);

ü монотонность работы (многократное повторение однооб­разных кратковременных операций, действий, циклов);

ü температура, влажность, тепловое излучение в рабочей зоне;

ü загрязненность воздуха (наличие и качество примесей в 1 м³ воздуха рабочей зоны);

ü производственный шум (наличие, частота, сила звука);

ü вибрация, вращение, толчки;

ü освещенность в рабочей зоне.

Можно отметить, что среди перечисленных факторов выде­ляются те, которые связаны с содержанием деятельности и те, которые определяются внешними условиями ее осуществления. Первые определяют расходование энергии на осуществление рабочих действий, вторые — расход энергии на поддержание жизнедеятельности организма и сопротивление негативным воз­действиям со стороны внешней среды.

Можно утверждать, что работоспособность человека является физиологической основой производительности труда, а обеспе­чение высокой устойчивой работоспособности — одно из важ­нейших направлений повышения производительности. Следова­тельно, необходимо найти методы оценки уровня и динамики работоспособности, влияния ее изменения на производитель­ность труда, чтобы иметь возможность определить последствия совершенствования факторов, воздействующих на работоспо­собность, оптимизации режимов труда и отдыха, внедрения эр­гономических мероприятий.

Существует ряд методов измерения работоспособности по частным показателям. Наиболее применим на предприятии ста­тистический метод,основанный на изучении результатов труда либо затрат времени на одно изделие, операцию (штучное вре­мя). Здесь широко применяется хронометраж и фотохрономет­раж. Определяют выработку или величину грузопереработки за каждые час или 30 мин смены, изменение штучного времени или процента брака за аналогичные временные отрезки. Если в течение рабочей смены не было технических или организацион­ных неполадок, то все колебания указанных показателей отра­жают изменения работоспособности.

В дополнение к этому методу используется метод субъектив­ных оценок,состоящий в выявлении проявления чувства устало­сти у работников на основе анкет и опросов. Существует мето­дика специального опроса рабочих, при которой величина уста­лости (снижения работоспособности) оценивается в баллах (отсутствие усталости — 0, легкая усталость — 1, средняя — 2, сильная — 3, очень сильная - 4 балла). По данным НИИ труда усталость к концу смены среди рабочих более 90 наиболее рас­пространенных профессий колеблется в диапазоне 0,5 — 2,9 балла. Прежде всего данный метод целесообразно применять для определения достоверности выборки, т. е. выделения имен­но тех групп работников, работоспособность которых подверже­на существенным колебаниям на протяжении смены. Самостоя­тельно данный метод практически не используется.

Специалисты в области физиологии и психологии труда применяют ряд специфических методов. Энергетическийметод отражает изменение уровня расхода энергии на работах, тре­бующих значительных физических усилий. С помощью прибо­ров — спирографов, спирометаболографов и газоанализаторов исследуются изменения внешнего дыхания и легочного газооб­мена (поглощение кислорода и выделение продуктов распада). Психофизиологические методыоснованы на оценке изменений работоспособности по изменениям показателей пульса, темпера­туры тела, кровяного давления, частоты дыхания, мышечной силы и выносливости. Так, установлено, что при тяжелой работе мышечная сила к концу смены убывает на 6—12%. Помимо этого, изучается изменение показателей функционального со­стояния нервной системы, деятельности органов чувств (остроты зрения, порога слышимости), нервно-мышечной координации, зрительно-моторной реакции, исследуются с помощью специ апьных тестов и таблиц отклонения в концентрации и устойчи­вости внимания, функциях логического мышления и т. п.

Суть использования частных показателей заключается в по­строении «кривой работоспособности». Кривая работоспособно­сти — это график изменения технико-экономических или пси­хофизиологических показателей, по которым можно судить о количественном и качественном уровне профессиональной дея­тельности и функциональном состоянии исполнителя работы. Иначе говоря — это график, наглядно отражающий изменение работоспособности во времени. На оси абсцисс откладываются интервалы времени (1час или 30 мин), на оси ординат — значе­ния показателей.

Для того чтобы выяснить, как изменилась работоспособность после внедрения мероприятий по ее повышению, необходимо, определить показатель ее уровня. Существуют два основных ме­тода определения интегрального (обобщенного) показателя ра­ботоспособности, разработанные в НИИ труда. В обоих методах работоспособность оценивается как величина, противоположная утомлению:

R=100-У

где R — уровень работоспособности;

У — показатель утомления в условных (относительных) единицах.

Первый метод основан на использовании данных физиологи­ческих исследований, позволяющих оценивать функции зритель­ного анализатора (показатель критической частоты слияния мель­каний), возбудимости центральной нервной системы (показатель времени простой условно-двигательной реакции на световой или звуковой раздражитель), мышечной силы кисти правой руки и мышечной выносливости. Данные исследований объединяются в сводной карте, по каждому показателю рассчитывается обобщен­ный коэффициент, затем — средний по всем показателям как среднеарифметическая величина. Показатель утомления опреде­ляется в относительных единицах как

— интегральный показатель, рассчитанный на основе предпоследнего измерения (за 1,5 ч до конца работы);

— то же по окончании работы.

Естественно, этот метод требует специальных психофизио­логических исследований и может применяться только с при­влечением соответствующих специалистов.

Второй метод интегральной оценки уровня работоспособно­сти основан на изучении факторов, влияющих на него и их от­клонений от нормативных значений. В основе этого метода ле­жит определение интегрального показателя тяжести труда, при­меняемого также для установления льгот и компенсаций за не­благоприятные условия труда.

Зависимость между интегральным показателем тяжести труда и утомлением выражается уравнением:

где И_т— интегральный показатель тяжести труда в баллах;

15,6 и 0,64 — коэффициенты регрессии.

Определив показатель уровня работоспособности в относи­тельных единицах по указанным методикам, можно установить изменения производительности труда за счет изменения уровня ра­ботоспособности.

Пусть до внедрения некоего комплекса мероприятий И_т = 47,7; после внедрения - 35,3 балла. Тогда

Соответственно, уровень работоспособности в базовом и от­четном периодах составит:

R_баз=100-50=50

R_отч=100-30,8=69,2

Прирост производительности труда может быть определен по формуле

Поправочный коэффициент 0,2 отражает усредненную зави­симость между ростом работоспособности и повышением производительности труда (с учетом организационных и технических ограничений и помех в части повышения производительности).

Итак, мы выяснили, что работоспособность есть величина, изменяющаяся под воздействием ряда факторов. Существуют некоторые общие закономерности колебания работоспособности в течение смены, суток, недели, года.

Динамика работоспособности на протяжении рабочей смены Я характеризуется наличием ряда выраженных фаз (рис. 1)

Рис. 1. Динамика работоспособности на протяжении смены.

I. Дорабочее состояние или «оперативный покой». Эта фаза ха­рактеризуется большей или меньшей степенью готовности орга­низма к труду. Возможен ряд форм проявления этой фазы:

ü активная готовность к работе (в этом случае данная фаза иногда называется «фаза мобилизации»). Прибытие на рабочее место, подготовка его к работе действуют на ор­ганизм как условные раздражители — еще до начала ра­бочих действий формируется повышенный тонус клеток коры полушарий головного мозга, повышается подвиж­ность нервных процессов, возрастает тонус мышц, проис­ходят умеренные изменения в состоянии вегетативных функций (увеличивается потребление кислорода, усили­вается обмен веществ и кровоток);

ü лихорадочное состояние (сильное, чрезмерное возбуждение нервной системы);

ü предрабочая апатия, вызванная отсутствием трудовой мо­тивации, негативным отношением к работе, проблемами со здоровьем, эмоциональным состоянием.

II. Фаза срабатывания.В это время идет постепенное вхож­дение в конкретную производительную работу. Динамический стереотип постепенно приобретает утраченные за время переры­ва в работе свойства, идет настройка нервных центров и функ­циональных систем организма на необходимый для работы уро­вень активности и скорости нервных процессов. В самом начале данной фазы иногда выделяют «фазу первичной реакции», кото­рая характеризуется кратковременным снижением почти всех показателей функционального состояния организма. Дело в том, что в момент начала деятельности резко изменяется характер поступающих в нервную систему раздражителей, что вызывает, кратковременный процесс торможения.

Во время фазы врабатывания организм еще не вполне адек­ватно реагирует на структуру и величину рабочих нагрузок: ре­акция как бы гипертрофирована, сила ее больше, чем это необ­ходимо. В связи с этим фазу врабатывания называют иногда фа­зой гиперкомпенсации. Происходит поиск оптимального режи­ма работы и постепенно организм вырабатывает наилучшие ре­акции на внешние раздражители.

III. Фаза устойчивой работоспособности на высоком уровне (или фаза компенсации).Физиологические функции достигают устойчивого и постоянного уровня. Основная функциональная система, т. е. рефлекторные акты, составляющие трудовую дея­тельность, приобретает свойства рабочей доминанты. Рабочий динамический стереотип восстановлен и закреплен на высоком уровне. Для этой фазы характерны ритмичность, координированность движений, высокая выработка и качество работы.

IV. Фаза снижения работоспособности в результате развиваю­щегося утомления (или фаза субкомпенсации).Рефлексы замед­ляются, снижается внимание, растет количество лишних движе­ний и число ошибок, ухудшаются технико-экономические пока­затели. Рабочий динамический стереотип нарушается.

Во второй половине смены для динамики работоспособности характерны те же фазы с небольшими изменениями. Поскольку перерыв в работе меньше, чем между сменами, фаза врабатыва­ния начинается с более высокого уровня и короче по продолжи­тельности. В связи с накопившимся утомлением фаза устойчи­вой работоспособности менее продолжительная и уровень ее ниже. Утомление развивается быстрее, падение работоспособно­сти выражено более ярко. Иногда в конце смены может возни­кать специфическое состояние — «фаза конечного порыва» V. Это — срочная мобилизация дополнительных резервных сил организма через мотивационную, волевую сферу, обусловленная либо необходимостью во что бы то ни стало закончить работу, либо связанными с окончанием рабочего дня положительными, эмоциями. «Конечный порыв» проявляется в резком повышении уровня выработки.

Следует отметить, что если в фазе падения работоспособно­сти (субкомпенсации) работа не прерывается, то организм вы­нужден задействовать и истощать вспомогательные резервы. В этом случае развивается «фаза декомпенсации»— неуклонное ухудшение функционирования всех систем организма. Появля­ются выраженные вегетативные нарушения (сердцебиение, уча­щение дыхания), изменение памяти, внимания, ослабление ин­теллектуальной деятельности. При дальнейшем продолжении деятельности фаза декомпенсации может перейти в «фазу сры­ва». Для нее характерны ярко выраженные неадекватные реак­ции организма на сигналы внешней среды, падение работоспо­собности вплоть до невозможности продолжать работу. Возмож­но нарушение деятельности внутренних органов, обмороки, вплоть до состояния коллапса. В итоге может потребоваться не просто длительный отдых, но и лечение.

Работоспособность колеблется и по дням недели, в целом, повторяя сменную кривую. В первый день она относительно низкая (врабатывание), в течение второго-четвертого дней нахо­дится на высоком устойчивом уровне, для пятого и шестого дня характерно снижение работоспособности.

Работоспособность подвержена существенным суточным коле­баниям. Это связано прежде всего с выработанными тысячеле­тиями закономерностями суточных колебаний биологической жизнедеятельности человеческого организма, своего рода динами­ческим стереотипом жизнедеятельности. Так, при работе ночью Двигательные функции организма мобилизуются в необходимой мере, а более инертные вегетативные — остаются на уровне ноч­ного снижения активности. При таком рассогласовании общее состояние организма ухудшается, работоспособность снижается.

Повышенная работоспособность характерна для периодов с 6 ч утра до 15 ч дня, с максимумом с 10 до 12 ч дня и после­дующим снижением. Начиная с 15 ч, работоспособность снова повышается и с 22 ч начинает понижаться, доходя до минимума к 3 ч ночи. Повседневная практика обнаруживает индивидуальные различия в суточной динамике работоспособности: образно говорят о людях — «жаворонках», работоспособных с раннего утра и «совах», которые могут интенсивно и плодотворно тру­диться по преимуществу вечером. Исследования специалистов показывают, что эти различия имеют под собой объективную физиологическую основу.

Специалисты отмечают и сезонные колебания работоспособ­ности: более высокий ее уровень в период конца весны — нача­ла осени и существенное снижение в зимние месяцы. Это объ­ясняется как внешними факторами (изменения в погоде, структуре питания, световом дне, солнечной активности), так и внутренними, такими как сезонные изменения в деятельности эн­докринной системы.

В задачу проектирования системы «человек-техника-среда» и совершенствования организации труда входит создание условий для «выравнивания кривой работоспособности», т. е. повышение ее максимального уровня и увеличения доли фазы устойчиво? работоспособности в сменном времени. Это достигается путем совершенствования всех факторов, влияющих на исходный уро­вень и динамику работоспособности: укрепление здоровья ра­ботников и профилактика заболеваний; повышение квалифика­ции; создание позитивной трудовой мотивации и благоприят­ного социально-психологического климата в коллективе; эрго­номическое обоснование приемов и методов труда, организации рабочего места и его оснащения; улучшение условий труда и по­вышение его содержательности; внедрение рациональных режи­мов труда и отдыха и т. п.

Нами рассмотрена оценка влияния изменения уровня рабо­тоспособности на производительность труда. Несколько иначе оценивается влияние на производительность изменения доли фазы устойчивой работоспособности в сменном фонде времени:

где Ппт — прирост производительности труда, %;

УРбаз и УРотч - доля фазы устойчивой работоспособности в сменном фонде времени до и после внедрения некоторого мероприятия, соответственно;
0,2 — эмпирический коэффициент, характеризующийсвязь между повышением работоспособности и ростом производительности труда.

Так, если в результате внедрения нового режима труда и от­дыха доля фазы устойчивой работоспособности возросла с 0,4 до 0,65 сменного времени, прирост производительности труда со­ставит: