Утомление оператора

Приспособление психофизиологических функций к рабочей деятельности обеспечивает высокий уровень работоспособности и соответствующее качество труда. Внешним выражением приспособления организма к работе является изменение физиологических показа­телей работоспособности, которые устанавливаются на определенный отрезок времени, соответствующий пе­риоду высокой работоспособности (в течение 2 — 3 ч на протяжении рабочей смены).

Параллельно с показателями работоспособности во многих случаях изменяются и показатели производи­тельности труда. На протяжении рабочей смены отме­чается период врабатывания или вхождения в работу (продолжительностью около 0,5 — 1,0 ч) и период высо­кой работоспособности (продолжительностью около. 1 — 2 ч). В конце рабочего дня, а также перед обеден­ным перерывом отмечается снижение работоспособности и производительности труда, которое объясня­ется развитием утомления. В целом на протяжении ра­бочей смены последовательно развиваются три харак­терных процесса:

■ врабатывание, или вхождение в работу,

■ поддержание высокого уровня работоспособности,

■ утомление (см. рис. 4.9).

Нередко эта динамика работоспособности разви­вается дважды на протяжении рабочего дня: в первой (дообеденной) и во второй (послеобеденной) половине рабочего дня.

В психофизиологическом механизме врабатываемости и утомления выступают особенности противо­положного характера. Если во время врабатывания происходят формирование и уточнение рабочих дина­мических стереотипов и соответствующие изменения в протеканиях различных основных функций различ­ных систем, то в период утомления наблюдаются раз­рушение динамических стереотипов и изменение про­текания элементарных физиологических функций. Если во время врабатывания происходит повышение уровня производительности труда, то во время утомле­ния — ее уменьшение.

Тяжесть и утомительность различных видов труда определяются следующими факторами:

■ затратой физических усилий,

■ напряжением внимания,

■ темпом работы,

■ рабочим положением,

■ монотонностью труда,

■ температурой и влажностью внешней среды,

■ запыленностью и загрязненностью воздуха,

■ шумом,

■ вибрацией, вращением и толчками,

■ освещением.

Каждый фактор и его градации имеют условные измерители (баллы), которые могут быть выражены в процентах времени, необходимого для отдыха при ра­боте под действием данного фактора. При оценке суммарного воздействия на организм нескольких факто­ров соответствующие им баллы и проценты могут складываться арифметически или геометрически (сложение квадратов и извлечение из суммы квадратного корня).

В основу классификации работ по степени тяжес­ти физического или по напряженности умственного труда в настоящее время принимают градацию степе­ни утомления по виду кривой работоспособности. По­скольку у здорового, опытного и тренированного опе­ратора кривая работоспособности в норме состоит из трех периодов — быстро протекающего врабатывания, продолжительной устойчивой работоспособности и короткого снижения работоспособности в последние час — полчаса работы, — виды труда, характеризую­щиеся такой конфигурацией кривой работоспособнос­ти, относятся к I степени утомления и к I категории тяжести и напряженности. Нарушения силовых отно­шений в нервной деятельности, утрата плавности динамики работоспособности в период врабатывания, раннее наступление утомления, уменьшение произво­дительности труда характеризуют II степень утомления и соответствуют II категории тяжести и напряженно­сти труда. К III степени утомления и соответственно к III категории тяжести и напряженности труда пред­лагается относить трудовые действия, характеризу­ющиеся значительным нарушением координацион­ной функции центральной нервной системы в связи с накоплением следов утомления. Это состояние мо­жет приобретать застойный характер и переходить в переутомление (IV степень тяжести и напряженности труда). Могут нарушиться привычные рабочие движе­ния (разрушается рабочий динамический стереотип). При этом резко нарушается кривая работоспособности, периодичность и соотношение ее отрезков утрачивают­ся, не наблюдается устойчивого состояния работоспособности, падает производительность труда, растет количество бракованных изделий.

Биологическим критерием тяжести и напряженно­сти труда и его условий, кроме утомления, является заболеваемость работающих.

Характер заболеваемости соответствует условиям труда: болезни органов дыхания (хронический бронхит, эмфизема легких, пневмосклероз и др.), легочно-сердечная недостаточность, заболевания нервно-мышеч­ного аппарата (радикулиты, нейромиозиты).

Причина утомления коренится в изменениях функ­ционального состояния нервных центров, в которых во время работы наряду с элементарными процессами, наблюдаемыми в клетках и тканях, проходят более сложные процессы, отражающие способность нервных клеток суммировать в себе следовые процессы, остаю­щиеся после каждой свойственной им реакции. В уче­нии Н.Е. Введенского о парабиозе и А.А. Ухтомского об усвоении ритма установлены определенные эффекты суммации последовательных следовых процессов. В первой фазе воздействия многократно повторяю­щихся раздражений происходит такое изменение функционального состояния нервных клеток, которое характеризуется повышением скоростей развития и за­вершения возбуждения, т. е. повышением функцио­нальной подвижности (лабильности) или усвоения ритма. Во второй фазе продолжающееся воздействие раздражителей и соответствующий процесс суммации возбуждения приводят к противоположному результа­ту — к уменьшению лабильности и к развитию состо­яния, приближающегося при дальнейших воздействи­ях к парабиозу.

Уменьшение скорости нервных процессов, прояв­ляющееся в увеличении скрытого времени зрительно-моторной реакции и в уменьшении критической час­тоты слияния мельканий, снижает точность рабочих действий и нарушает слаженный в период врабатывания рабочий динамический стереотип. В конечном счете все описанные процессы приводят к уменьшению производительности труда и снижению качества работы.

Было бы неправильно думать, что снижение фун­кциональной подвижности нервной системы немедлен­но приводит к уменьшению производительности тру­да. Между изменением функционального состояния нервной системы и уровнем производительности тру­да имеется расхождение в том смысле, что уменьше­ние производительности труда наступает несколько позже, в течение некоторого времени работа продол­жается с прежними производственными показателя­ми, несмотря на то, что физиологические показатели уже начали ухудшаться.

В данном случае работа продолжается при требу­емых производством условиях за счет привлечения дополнительных факторов социально-психологическо­го порядка (сознание ответственности за порученную работу). Привлечение дополнительных раздражений, адресованных к второй сигнальной системе, способно в значительной мере повысить функциональную под­вижность нервной системы. Это видно из результатов опытов, в которых определялись показатели скрытого периода и критической частоты слияния мельканий у исследуемых, находящихся под воздействием раздра­жителей второй сигнальной системы. Если исследуе­мого просить одновременно с осуществлением ответ­ного движения нажатия на телеграфный ключ считать число оборотов стрелки, на движение которой он реа­гирует, то происходит заметное достоверное уменьше­ние продолжительности скрытого периода реакции.

С другой стороны, привлечение дополнительных раздражений ускоряет процесс развития парабиотического торможения и, следовательно, снижения ра­ботоспособности, характерного для утомления. Кроме того, дополнительные раздражения, действуя как чрез­вычайно сильные, вызывают быстрое развитие охра­нительного торможения и тем ускоряют и углубляют нарушение рабочего динамического стереотипа.

При работе, связанной с воздействием раздражи­телей эмоционального характера (работа на пультах управления сложной техникой), эти чрезвычайные раздражения вызывают резкие тревоги, проявляющи­еся в изменениях работы сердечно-сосудистой и эндо­кринной систем. Вслед за реакцией тревоги идет реак­ция защиты, связанная с выравниванием наступавших функциональных сдвигов. Все эти процессы еще боль­ше углубляются снижением работоспособности и про­изводительности труда.

Развитие охранительного торможения в процессе трудовой деятельности свидетельствует о том, что в производственных условиях снижение работоспособ­ности в связи с утомлением вызывается не непосред­ственно истощением запасов энергии в нервных клет­ках, не засорением их продуктами распада, а предшествующим этим процессам нарушением ритма деятельности и рабочего динамического стереотипа.. В общем случае указанные обратимые функциональные нарушения вызываются суммированием следов возбуждения, остающихся после каждого рабочего действия. В каждом же частном случае конкретной производственной работы суммирование следов воз­буждения имеет свои особенности в зависимости от характера выполняемых рабочих действий и условий труда на конкретном участке производства. Конкрет­ные психофизиологические механизмы суммирования следовых процессов в нервной системе, приводящие к утомлению, различны и зависят от условий труда.

В каждом конкретном виде труда необходимо при­менять такие оздоровительные меры, которые могли бы в наибольшей степени соответствовать психофизиоло­гическим процессам, развивающимся во время данного вида трудовой деятельности, в частности свойственному этому виду-труда физиологическому механизму утом­ления. Установление у операторов тех или иных черт одного из психофизиологических механизмов произ­водственного утомления является важным условием для выбора системы оздоровительных мер и для уточ­нения контроля и оценки их эффективности. Эти воп­росы рассмотрены в главе XXVIII.

15.4. Контроль функционального состояния
оператора

Приведенная выше характеристика основных функ­циональных состояний оператора позволяет наметить основные пути контроля этого состояния. Такой конт­роль позволяет определить ту психофизиологическую «цену», с помощью которой достигаются те или иные результаты деятельности оператора; определить каки­ми затратами внутренней энергии человек достигает этих результатов. Кроме того, в необходимых случаях контроль состояния оператора позволяет прогнозиро­вать наступление нежелательных состояний, вызывающих снижение эффективности деятельности операто­ра, и тем самым предпринимать необходимые меры по их предотвращению. Проведение контроля позволяет обеспечить наиболее благоприятные условия для работы различных функциональных систем организма.

Таким образом, контроль состояния оператора яв­ляется важным средством обеспечения высокой эффективности его деятельности. Одновременно он на­правлен на решение задачи сохранения и укрепления его здоровья. Возможные виды контроля состояния оператора весьма разнообразны, их классификация приведена на рис. 15.1.

В зависимости от поставленных целей контроль состояния оператора может быть исследовательским, констатирующим (допусковым) и прогнозирующим (профилактическим). Исследовательский контроль применяется для проверки адекватности выдвигаемых инженерно-психологических решений, выбора наилуч­шего из имеющихся вариантов. На основании резуль­татов такого контроля, проводимого в процессе инже­нерно-психологического эксперимента, делается вывод о целесообразности или нецелесообразности внедре­ния в практику данной инженерно-психологической разработки.

Констатирующий контроль применяется для про­верки готовности оператора к выполнению данной деятельности (заступлению на дежурство, вылету или выезду в рейс и т. п.).

Прогнозирующий контроль проводится с целью предсказания возникновения у оператора нежелатель­ных состояний, которые могут служить причиной сни­жения эффективности его деятельности. Такой конт­роль позволяет предвидеть эти состояния раньше, чем это скажется на результатах деятельности оператора, и принять меры для предотвращения этих состояний. Целесообразность прогнозирующего контроля осо­бенно важна при выполнении особо ответственных функций.

В зависимости от применяемых методов контроль состояния может вестись по изменению физиологичес­ких, психологических, биохимических показателей. Физиологические показатели характеризуют, как пра­вило, степень напряженности организма и не всегда позволяют определить работоспособность оператора, а тем более прогнозировать ее изменение. Кроме того, их использование требует применения сложной аппа­ратуры для регистрации и учета происходящих изме­нений в организме человека.

Психологические показатели (памяти, внимания, эмоционально-волевой сферы и т. д.) более тесно коррелируют с результатами деятельности, чем физиоло­гические показатели. Это связано с их регулирующей функцией в деятельности. Процесс переработки инфор­мации оператором может быть представлен в виде сложной иерархической структуры, каждому уровню которой соответствуют определенные психические процессы. Так, проведенный психологический анализ деятельности операторов в СЧМ позволяет утверждать, что в наиболее общем случае для оценки его состояния необходимо тестировать оперативную память (объем и длительность хранения информации), внимание (его переключение и распределение), скоростные качества оператора. Обладая сравнительно высокой прогностичностью, психологические показатели имеют и суще­ственный недостаток, связанный с тем, что для их из­мерения требуется тестовое воздействие на оператора, отвлечение его от выполнения основной деятельности.

Биохимические показатели (например, состав кро­ви) могут давать хорошую информацию о степени напряжения оператора, возникновения стрессовых состояний и т. д. Однако на практике они используются редко. Это связано с трудностями получения и регис­трации этих показателей непосредственно в процессе трудовой деятельности.

В зависимости от способа воздействия на операто­ра для получения сигналов о его состоянии методы контроля можно использовать как при естественных, так и при искусственных воздействиях среды. В пер­вом случае сигналы состояния оператора снимаются непосредственно в ходе выполнения им основной дея­тельности. Во втором случае для получения сигналов о состоянии оператора основная деятельность прекра­щается, и в это время ему дается специальное тесто­вое воздействие. В это же время и происходит съем сигналов состояния оператора. Примером методов с искусственным воздействием являются почти все психологические методы.

И наконец, в зависимости от способа получения сигналов методы контроля состояния оператора могут быть контактными и бесконтактными. При контактных методах для получения сигналов состояния оператора к тем или иным участкам его тела крепятся датчики или электроды. При бесконтактных методах сигналы состояния естественным образом образуются в ходе либо выполнения самой деятельности, либо отработки тестового задания.

К методам и системам предъявляется ряд требо­ваний:

■ высокая информативность и достоверность, т. е. показа­тели контроля должны достаточно тесно коррелировать с показателями работоспособности человека;

■ оперативность, возможность проведения экспресс-диаг­ностики, т. е. получение результатов контроля должно осуществляться достаточно быстро;

■ высокая помехоустойчивость, т. е. на результаты контро­ля не должны влиять различные посторонние факторы;

■ простота реализации, т. е. получение сигналов контроля не должно требовать применения сложной и громоздкой аппаратуры, создания для оператора специальных усло­вий работы (экранированных помещений, специального освещения, неподвижного положения тела и т. п.);

■ непрерывность контроля в течение всего времени работы человека;

■ отсутствие помех работе человека, т. е. получение сигна­лов контроля не должно мешать выполнению основной работы, не должно отвлекать человека от его деятельнос­ти; сигналы контроля должны естественным образом по­являться в процессе работы;

■ исключение субъективизма, т. е. результаты контроля не должны зависеть от желания человека, они не должны им сознательно искажаться.

Рассмотрим теперь возможности описанных ранее методов перечисленных требований (табл. 15.2). Знаки « +, + » и « + » означают соответственно хорошую и среднюю возможности реализации требования, знак « – » – трудность его реализации.

Как следует из табл. 15.2, психологические методы обладают высокой информативностью: многие психо­логические показатели, как уже отмечалось, очень тес­но коррелируют с результатами работы оператора. Эти методы обладают малой инерционностью, так как обыч­но не требуют много времени на расшифровку ре­зультатов контроля. Эти методы, как правило, просты в реализации (бланковые или аппаратурные методики). Однако для проведения контроля оператору нуж­но дать для решения некоторую тестовую задачу, т. е.

Таблица 15.2