Методы оценки и способы контроля функционального

Характеристики анализаторных систем человека

Информация из окружающего мира поступает через органы чувств человека, формируя биосигналы, которые после их преобразования дают зрительные, слуховые, осязательные, обонятельные и вкусовые образы.

Анализатор – анатомо-физиологическая система, обеспечивающая восприятие, анализ и синтез раздражителей, действующих на человека.

Любой анализатор состоит из трех частей:

рецептора, производящего преобразование энергии раздражителя в процесс нервного возбуждения;

проводникового отдела, передающего биосигналы в ЦНС;

центрального отдела, представленного определенными участками подкорки и коры головного мозга, куда адресуются сигналы.

Различают внешние и внутренние анализаторные системы.

К внешним относятся следующие анализаторы:

зрительный;

слуховой;

тактильный (кожный);

обонятельный;

вкусовой.

Для обычной бытовой обстановки информация, поступающая из внешней среды, распределяется следующим образом: зрительная занимает 90 %, слуховая – 7 %, тактильная – 3 %. На остальные анализаторы приходятся оставшиеся доли процента.

К внутренним анализаторам относятся:

вестибулярный;

кинестетический;

висцеральный.

Основные характеристики каждого анализатора изучаются самостоятельно.

Функциональное состояние работающего человека

Содержание понятия и динамика функционального состояния

Функциональное состояние – это обусловленная внешними и внутренними факторами возможность человека по осуществлению его деятельности.

Внешние факторы – характеристики трудового процесса: продолжительность воздействия нагрузки (общая продолжительность работы, время суток, сменность, отклонение от нормального режима работы и др.); вид нагрузки (физическая, сенсорная, умственная, смешанная и др.), распределение во времени (интенсивность, дефицит времени, экстенсивность и др.).

Внутренние факторы – психофизиологические характеристики человека, которые выражаются в изменениях психических и физиологических процессов.

Функциональное состояние является сложной системной реакцией индивида, совокупностью взаимодействующих между собой элементарных структур или процессов, объединенных в целое выполнением общей функции, которую не может осуществить ни один из её компонентов.

Выполнение любого трудового задания возможно лишь при нормальном режиме функционирования всех звеньев СЧМ. Так как человек является самым сложным элементом системы, величина психологических и физиологических затрат, обеспечивающих выполнение задачи на требуемом уровне, является важной характеристикой для эффективности работы системы.

Чрезмерное напряжение физиологических и психических ресурсов человека является потенциальным источником развития заболеваний. С этой точки зрения можно выделить нормальные и патологические состояния. Существует достаточно большая группа предпатологических – пограничных состояний, возникновение которых может явиться источником различных заболеваний. Так, типичным следствием длительного переживания, стресса являются болезни сердечно-сосудистой системы пищеварительного тракта, неврозы.

Одним из оснований классификации функциональных состояний служит критерий адекватности ответной реакции организма на требование выполняемой функции (деятельности). Согласно этой концепции все состояния человека сложно разделить на состояния адекватной мобилизации и динамического рассогласования.

Состояние адекватной мобилизации характеризуется полным соответствием степени напряжения функциональных возможностей организма конкретным условиям деятельности. При отсутствии или нарушении адекватности ответной реакции следует говорить о возникновении состояния динамического рассогласования. В таком состоянии реакция неадекватна нагрузке, либо требуемые психофизические затраты превышают актуальные возможности организма человека.

В процессе работы функциональное состояние человека изменяется и проходит несколько фаз:

1 – состояние мобилизации. В этом состоянии происходит повышение общего тонуса, энергетическая мобилизация резервов организма еще до начала работы, формирование плана и стратегии поведения, внутреннее проигрывание ключевых элементов деятельности;

2 – состояние первичной реакции. Возникает в начале работы и характеризуется небольшим снижением всех показаний функционального состояния; длительность фазы зависит от тренированности работающего, опыта и знаний характера выполняемой работы;

3 – состояние гиперкомпенсации. В этой фазе происходит поиск оптимального режима работы: еще нет точного соответствия реакции организма характеру работы и величине нагрузки, и поэтому организм реагирует с большой силой, чем это необходимо. Состояние первичной реакции и состояние гиперкомпенсации можно объединить в одну фазу – фазу врабатываемости, то есть период поиска адекватного способа действия, выработки оптимального темпа и ритма работы; продолжительность фазы зависит от личностно-мотивационных факторов;

4 – состояние компенсации. Фаза характеризуется определенной стабилизацией показателей, устанавливается оптимальный режим работы. Эффективность труда – максимальная;

5 – состояние субкомпенсации. В этой фазе при определенной интенсивности и длительности работы функционирование систем перестает обеспечиваться, уровень реакции понижается, что приводит к скрытому, а затем явному снижению эффективности труда и если интенсивность продолжает расти, наступает следующая фаза;

6 – состояние декомпенсации. Фаза характеризуется неуклонным ухудшением функционирования систем: появление большого количества ошибок, нарушение координации движений, вегетативные нарушения (тахикардия, учащение дыхания), ослабление интеллектуальных функций. Работу необходимо прекратить, в противном случае фаза декомпенсации может перейти в фазу срыва;

7 – состояние срыва. Полное расстройство регулирующих механизмов, резкое падение работоспособности (неадекватная реакция на сигналы, обмороки и т.д.). Такое состояние требует длительного отдыха и даже лечения.

Основная цель эргономического обеспечения проектирования – установление наибольшей продолжительности 4-й фазы, то есть состояния компенсации. Максимальная длительность этой фазы зависит не только от подготовки специалистов, их обучения и тренировки, но в большей степени от организации СЧМ и организации деятельности человека.

Методы оценки и способы контроля функционального

Состояния человека

Существуют субъективные и объективные методы оценки функционального состояния человека.

Субъективными признаками изменения функционального состояния являются чувство усталости, ощущение боли в конечностях, в пояснице, мышцах шеи; желание прекратить работу, головные боли, чувство шума в висках, ощущение нехватки воздуха, ряд зрительных нарушений.

Состояния, которым сопутствуют комплексы субъективных переживаний, различны: при утомлении возникает усталость, вялость, бессилие; при монотонии ощущается скука, апатия, сонливость; при повышенной эмоциональной напряженности – тревога, нервозность, переживание опасности и страха.

В качестве субъективных способов контроля используются различные тесты, опросники, журналы контроля самочувствия и т.п.

Объективные методы оценки функционального состояния – аппаратурные обследования организма человека, при которых обнаруживаются изменения функционирования сердечно-сосудистой системы, двигательной и ЦНС, пищеварительной и выделительной функций. В зависимости от поставленных целей контроль функциональных состояний может быть исследовательским, констатирующим и профилактическим (прогнозирующим).

Основными показателями функционального состояния человека являются следующие:

1. Показатели сердечно-сосудистой системы.

Самый распространенный метод оценки состояния человека – электрокардиография (ЭКГ). ЭКГ отражает основные функции сердечной мышцы – автоматизм, возбудимость и проводимость. Анализ ЭКГ проводят по динамике частоты сердечных сокращений (ЧСС), по амплитуде P, R, T – зубцов.

2. Показатели системы дыхания – показатель эмоционального состояния человека. Способы регистрации дыхательного движения различны – пъезопневмография, электропневмограммы и т.д. Основные характеристики – частота дыхания, амплитуда дыхания, соотношение глубины вдоха и выдоха.

3. Кожно-гальваническая реакция (КГР) – показатель эмоционального напряжения. КГР исследуется путем изменения сопротивления кожи постоянному току. Величина электрокожного сопротивления в зависимости от нервно-эмоционального состояния колеблется от 2 до 200 кОм. КГР могут вызвать различные раздражители (свет, звук, запах, электроудар, активность, связь с напряжением мышления, воображения, внимания и т.д.). При активном состоянии сопротивление кожи понижается, а в состоянии покоя повышается.

4. Биопотенциал мышц.

Исследуется биэлектрическая активность мышц методом электромиографии.

5. Биопотенциал мозга – электроэнцефалография (ЭЭГ). Электроды располагаются на поверхности головы; для обследования используются следующие частоты: альфа-ритм (частота 8-13 Гц), бета-ритм (15-30 Гц), дельта-ритм (0,5-3,5 Гц) и тета-ритм (4-8 Гц). Снижение функционального состояния характеризуется замедлением частоты и увеличением волн (амплитуды) ЭЭГ.

6. Биохимические показатели.

Важную роль в регуляции функционального состояния играет гормональная система. В качестве показателей ее активности используется выброс глюкокортикостероидов корой надпочечников.

Содержательная характеристика любого состояния человека невозможна без анализа изменений на поведенческом уровне:

производительность

темп работы

число ошибок

показатели речевого и двигательного поведения.

Для разных состояний характерны определенные сдвиги в основных психических процессах – восприятия, внимания, памяти, мышления, изменений в эмоционально-волевой сфере. Данные изменения также можно измерять.

[1] Клод Моне – один из основателей художественного течения импрессионизма.