Розділ 6
ПРАЦЕЗДАТНІСТЬ ЛЮДИНИ ТА ЗАКОНОМІРНОСТІ ЇЇ ДИНАМІКИ
6.1. Суть і фактори працездатності людини
Проблема працездатності є центральною в фізіології і психології праці, оскільки ефективна трудова діяльність може бути забезпечена лише на основі врахування фізіологічних і психологічних закономірностей функціонування людського фактора. Саме завдяки працездатності можлива реалізація знань, умінь і досвіду людини. Працездатність людини є фізіологічною основою продуктивності праці.
Існує дуже багато визначень категорії «працездатність» [10; 25]. Одні автори ототожнюють працездатність з продуктивністю праці. Так, С. О. Косилов визначає працездатність як здатність людини більш-менш тривалий час виконувати певну роботу з дотриманням відповідних кількісних і якісних її показників.
Аналогічне визначення дають В. П. Загрядський і А. С. Єгоров, які під працездатністю розуміють здатність людини до виконання конкретної діяльності в рамках заданих часових лімітів і параметрів ефективності.
Інші автори під працездатністю людини розуміють максимальні функціональні можливості її організму для виконання конкретної роботи. Зокрема, Г. Леман характеризує працездатність максимумом роботи, який може виконати людина. І. М. Єфімов вважає, що працездатність — це потенціал властивостей і якостей, які характеризують стан організму відносно його готовності до трудової діяльності. Є. Л. Ільїн під працездатністю розуміє стан систем організму, їх готовність виявити максимум своїх можливостей.
Третя група вчених (Г. А. Стрюков, М. А. Грицевський) вважає доцільним термінологічно відокремити працездатність як продуктивність, ефективність діяльності і працездатність як психофізіологічний потенціал працівника, оскільки:
? достатній рівень продуктивності праці може зберігатися за умови різкого зниження працездатності;
? на виробництві людина не працює на межі своїх можливостей, а використовує їх частину, рівномірно розподіляючи протягом робочого дня.
В найбільш загальному формулюванні працездатність можна визначити як здатність організму людини витримувати навантаження (м’язові, нервові, енергетичні, інформаційні) у процесі праці.
Згідно з теорією функціональної системи, розробленою П. К. Анохіним, будь-яка робота являє собою завдання перед організмом в цілому. Її виконують всі функціональні одиниці: рецептори, нервові клітини і нерви, м’язи, органи і системи життєзабезпечення (дихання, серцево-судинна, терморегуляційна тощо). Тому працездатність — це здатність клітин, тканин і органів до психофізіологічної дії. Зрозуміло, що ці дії на різних рівнях організму виявляються по-різному (одні одиниці сприймають і переробляють інформацію, інші виконують конкретні трудові рухи і дії або здійснюють енергетичне забезпечення виконання роботи і т. п.).
Рушійні сили, які створюють і визначають працездатність людини, такі:
? процес збудження на нейрофізіологічному рівні;
? енергія хімічних речовин на молекулярному рівні.
Збудження здійснює взаємодію рецепторів, нервових шляхів і нервових клітин з робочими органами. Воно є рушійною силою для всіх функціональних одиниць — сприймальних, виконавчих і регулювальних органів. Чим більше навантаження у вигляді збудження здатні витримати елементи мозку, тим вищою є працездатність людини. Процес збудження забезпечується енергетичними речовинами, які знаходяться в нервових і м’язових клітинах та в різних «депо», тобто в місцях зосередження резервів органічних речовин.
Загальний рівень працездатності конкретної людини як максимально можливий її психофізіологічний потенціал визначається такими факторами, як:
? стан здоров’я;
? м’язова сила і витривалість та їх співвідношення;
? властивості нервових процесів (сила, рухливість, врівноваженість);
? біоенергетичні процеси і резерви організму;
? психічні функції.
Загалом вона залежить від віку і статі людини, соціально-економічних умов життя і праці.
Загальний рівень працездатності, характерний для конкретної людини, є досить стабільним, а зміни його відбуваються повільно і мають тривалий характер. З огляду на це розрізняють повну, часткову та залишкову працездатність. Під повною працездатністю розуміють здатність людини до праці без обмежень, а під частковою — з певними обмеженнями. Залишкова працездатність характерна для осіб старшого віку і зумовлена зменшенням фізіологічного потенціалу внаслідок старіння. Наявність її дозволяє цим людям пропонувати свої послуги праці на ринку робочої сили.
Загальна працездатність, яка характеризується фізичною і розумовою працездатністю та емоційною стійкістю людини, реалізується в процесі праці як професійна працездатність. Ефективність професійної працездатності залежить:
? від трудових навантажень;
? умов виробничого середовища;
? професійної підготовки і професійної придатності до даного виду праці;
? мотивації.
Всі ці фактори зумовлюють трудове напруження, тобто підвищення інтенсивності фізіологічних і психічних процесів, які забезпечують професійну діяльність.
Спробу визначити працездатність людини через трудове напруження, викликане напруженістю роботи, зробили українські вчені О. О. Навакатикян, В. В. Крижанівська і В. В. Кальниш [16]. Вони виходять з того, що різні види праці в залежності від їх напруженості спричиняють різне трудове напруження організму. Проте одна й та сама робота зумовлює різне трудове напруження у працівників, які різняться за віком, статтю, станом здоров’я, рівнем кваліфікації, мотивацією тощо.
Тому при визначенні працездатності ці вчені виходять з таких критеріїв, як стан здоров’я людини і ефективність праці. В одних випадках підвищення ефективності праці не супроводжується змінами в стані здоров’я за умови значних коливань трудового напруження, в інших — ефект діяльності виявляється при такому рівні трудового напруження, яке зашкоджує здоров’ю. Отже, працездатність можна визначити як максимальну ефективність діяльності людини при такому рівні функціональної мобілізації, яка не викликає перенапруження організму. В даному випадку результати діяльності відповідають рівню адаптації людини до трудових навантажень.
Професійна працездатність людини в залежності від багатьох факторів зазнає короткотривалих коливань протягом робочої зміни, доби, тижня, які мають закономірний характер.
6.2. Межа працездатності і функціональні стани організму людини в процесі праці
Певний рівень працездатності при різних видах діяльності людини формується на фоні конкретного функціонального стану її організму. Функціональний стан — це інтегральний комплекс фізіологічних функцій і якостей людини, які забезпечують ефективне виконання професійної роботи при певному рівні фізіологічних затрат організму.
Дослідженнями академіка Павлова було встановлено, що, незважаючи на велику кількість енергетичних речовин в організмі, при безперервній роботі одні й ті самі клітини кори головного мозку можуть безперешкодно використовувати тільки певну їх частину. Це обмеження Павлов назвав межею працездатності. Кількість енергетичних речовин, використанню якої для певної трудової діяльності організм не протидіє, є величиною працездатності.
Величина працездатності різних функціональних одиниць неоднакова. Найменшу працездатність мають центри кори, більшу — підкоркові утворення мозку і найбільшу — виконавські функціональні одиниці (м’язи). Це зумовлюється тим, що кількість сприймаючих елементів набагато перевищує кількість виконавських, тому при переключенні з однієї форми коркової діяльності на інші використовуються одні й ті самі виконавські функціональні одиниці. Останні наділені більшим рівнем працездатності.
Слід підкреслити, що межа працездатності — величина перемінна. Залежно від конкретних умов працездатність функціональної одиниці може змінюватися в широких межах. Згідно з теорією функціональної системи працездатність є фізіологічною константою, тобто підпорядковується закону саморегуляції. Саморегуляція — це повернення фізіологічних величин, які змінюються в процесі діяльності, до вихідних значень або в певні рамки. Вичерпавши свої рушійні сили, організм відновлює їх і зберігає працездатність в межах, визначених фізіологічними законами.
Накопиченням енергетичних речовин, витрачених в процесі праці, займається спеціальна, системно організована діяльність організму — відновлювальна функціональна система. Подразником для неї є відхилення від фізіологічних констант енергетичних речовин, зміни у складі крові, наявність продуктів розпаду тощо. Реалізація відновлювальної функції здійснюється внаслідок процесу збудження, яке заставляє енергетичні речовини виходити з депо і надходити до робочих органів. Разом з тим відновлення працездатності здійснюється за участю процесу гальмування. Це зумовлюється тим, що будь-який орган не може одночасно виконувати роботу (наприклад, переробка інформації нервовою клітиною) і перекачувати до себе енергетичні речовини з депо. Тому процес гальмування блокує робочий акт і створює відпочинок функціональним одиницям, забезпечуючи відновлення їх енергетичного потенціалу.
З практики відомо, що вольовим зусиллям людина може примусити себе продовжувати роботу і тоді, коли необхідне включення відновлювальної функціональної системи.
У цьому разі організм використовує енергетичні речовини, призначені для оновлення і підтримання елементів, які складають структуру живої клітини. Розширення межі працездатності за рахунок енергетичних речовин, необхідних для основного обміну, створює загрозу пошкодження працюючого органа і наступного захворювання.
Рівень мобілізації працездатності людини при здійсненні нею професійної діяльності може бути різним. Він виявляється у формуванні відповідних якісних функціональних станів організму — нормального, граничного та патологічного.
Оцінка цих станів базується на взаємодії різних функціональних систем як одиниць інтегративної діяльності мозку. Встановлено, що в процесі праці активізуються три функціональні системи, стрижнем яких є різні рефлекторні акти як реакції на дію відповідних подразників.
Це основна, побічна і відновлювальна функціональні системи.
Основна функціональна система — це рефлекторні акти у вигляді трудових рухів, дій, психічних процесів відповідно до алгоритму конкретної трудової діяльності.
Побічна функціональна система реалізується у вигляді реакцій людини на подразники, не пов’язані безпосередньо з трудовим процесом, а зумовлені факторами виробничого середовища, внутрішніми станами людини, тобто є сторонніми відносно основної функціональної системи.
Відновлювальна функціональна система являє собою фізіологічні реакції організму у відповідь на вичерпність енергетичних речовин.
Ці три функціональні системи вступають між собою в нейрофізіологічний конфлікт, оскільки несумісні в один і той же час. Однак, внаслідок координаційної функції мозку, трудова діяльність здійснюється ефективно. Але такий стан зберігається доти, доки мобілізація працездатності не виходить за межу. Як тільки рівень мобілізації працездатності стає більшим, відновлювальна функціональна система набуває актуального значення і змінює напрямок регулюючої діяльності мозку.
Відновлювальна функціональна система за допомогою процесу гальмування блокує виконання трудового процесу, який становить основну функціональну систему. Рівень загострення нейрофізіологічного конфлікту між основною і відновлювальною функціональними системами в процесі праці, зміни в працездатності на кожній стадії цього конфлікту зумовлюють відповідний функціональний стан організму.
Функціональний стан організму є інтегральним показником мобілізації працездатності.
Для нормального функціонального стану характерна відсутність або згладжування нейрофізіологічного конфлікту між основною і побічною функціональними системами. Незважаючи на дію побічних подразників на організм працівника, основна функціональна система є стійкою домінантою, яка справляє гальмівний вплив на конкуруючі рефлекторні акти.
Другою особливістю нормального функціонального стану є те, що витрати функціональних ресурсів в організмі людини не виходять за межу працездатності. Затрати ресурсів поновлюються в ході роботи. Таким чином, нормальний функціональний стан — це стан сформованої координації, коли процес збудження є рушійною силою лише для основної функціональної системи. Інші функціональні системи ще не сформувалися або заблоковані гальмуванням і не справляють негативного впливу на основну. Об’єктивною ознакою такого функціонального стану є максимальна ефективність трудової діяльності за умови функціональної мобілізації відповідно до фізіологічного закону межі працездатності.
Для граничного функціонального стану характерні значні затрати функціональних ресурсів, які виходять за межу працездатності. В зв’язку з цим відновлювальна функціональна система теж набуває значної сили і за допомогою процесу гальмування обмежує рефлекторні акти, які становлять зміст трудової діяльності. Одночасно розгальмовуються побічні рефлекторні акти. У результаті загострюється нейрофізіологічний конфлікт між основною, побічною і відновлювальною функціональними системами.
Внаслідок цього трудова діяльність сповільнюється, при виконанні роботи виникають зайві і неточні дії та рухи, розсіюється увага, погіршується мислення, посилюються реакції на побічні подразники, наростає нервово-емоційне напруження.
Патологічний функціональний стан організму характеризується крайнім загостренням нейрофізіологічного конфлікту між функціональними системами. Відновлювальна функціональна система досягає значної сили і за допомогою гальмування намагається виключити активний стан мозку і перевести організм в сон. Щоб змусити себе працювати, працівникові потрібні велике напруження і вольові зусилля.
Патологічний функціональний стан виявляється у вигляді різних функціональних порушень. У зв’язку з затратами «заборонених» енергетичних ресурсів відбуваються значні зрушення в показниках серцево-судинної системи, газообміну і діяльності інших внутрішніх органів. Ознакою патологічного функціонального стану організму людини є також дискоординація, яка виявляється в парадоксальних і ультрапарадоксальних реакціях. Суть їх у тому, що позитивні сигнали, які спонукають до правильних дій, втрачають своє стимулююче значення, а негативні, навпаки, — спонукають і можуть викликати неадекватні реакції.
Критерієм для оцінки рівня мобілізації працездатності служить ефект Сєченова. Ознакою цього ефекту є те, що при переході від однієї діяльності до другої мають місце більш високі результати саме в другій діяльності. Суть ефекту Сєченова полягає в тому, що при переході до другої діяльності в стан збудження приходять інші нервові клітини, а в тих, що раніше регулювали роботу, збудження змінюється процесом гальмування, яке забезпечує більш ефективний відпочинок цим клітинам, ніж за умови пасивного відпочинку працівника.
Випробування на ефект Сєченова проводять так. Після припинення професійної роботи працівникові пропонують іншу роботу у вигляді тестів і завдань, за якими можна судити про стан працездатності. Якщо у працівника мають місце підвищення ефективності і покращення результатів випробування порівняно з тими їх величинами, які були до виконання професійної роботи, то функціональний стан його оцінюється як нормальний. Це означає, що працездатність організму людини, зайнятої інтенсивною трудовою діяльністю, перебуває на рівні максимальної мобілізації, а фізіологічні обмеження при цьому не порушені.
Якщо у процесі праці людина мимовільно змінює позу, швидкість рухів, переключається з однієї операції на іншу, то це є не що інше, як намагання відновити працездатність за рахунок активного відпочинку. В цьому разі ефект Сєченова є початковою стадією нейрофізіологічного конфлікту і передвісником його загострення між функціональними системами. Відсутність позитивного ефекту Сєченова при переході на іншу діяльність характерна для граничного функціонального стану, а від’ємний ефект, що супроводжується парадоксальними і ультрапарадоксальними реакціями, — для патологічного.
6.3. Показники і методика оцінки працездатності людини
Працездатність людини є функцією багатьох перемінних, залежить від вихідного функціонального стану людини та дії факторів оточуючого середовища взагалі і виробничого — зокрема. У зв’язку з цим для її оцінки використовується система різних показників, які характеризують як кількісні і якісні результати роботи, так і функціональні стани працівника. Методика оцінки працездатності передбачає обов’язкове додержання певних правил:
? в кожному конкретному випадку слід спиратися на показники, найбільш адекватні для даного виду праці;
? не обмежуватися одним показником, а використовувати комплекс їх;
? при аналізі показників враховувати нормальні зрушення їх у зв’язку з добовою періодикою;
? кількісні показники необхідно обов’язково доповнювати якісними.
Для оцінки працездатності застосовуються три групи показників, які характеризують результати виробничої діяльності, фізіологічні зрушення і зміни у психічних функціях людини в процесі праці. Це виробничі, фізіологічні і психологічні показники.
До виробничих показників належать:
? продуктивність праці — виробіток продукції за одиницю часу;
? трудомісткість роботи — витрати часу на виробничу операцію;
? якість роботи (продукції) — наявність браку;
? втрати робочого часу і простої устаткування з вини працівника.
Зазначимо, що якісні показники роботи більш інформативні для оцінки працездатності, оскільки вони великою мірою залежать від функціонального стану працівника і раніше знижуються в зв’язку з втомою, ніж кількісні показники.
До фізіологічних показників належать:
? величина енергозатрат;
? частота пульсу, ударний і хвилинний об’єм крові;
? м’язова сила;
? м’язова витривалість;
? час сенсомоторних реакцій;
? частота дихань, легенева вентиляція, коефіцієнт споживання кисню;
? сила, рухливість, урівноваженість процесів збудження і гальмування;
? критична частота злиття мигтінь;
? тремор (тремтіння рухової ланки);
? температура шкіри.
Крім оцінки динаміки цих показників протягом робочого дня слід дати якісну оцінку, критеріями якої можуть бути:
? показники роботи при максимальному напруженні;
? величина фізіологічних затрат на одиницю роботи в динаміці робочого дня, тобто своєрідні коефіцієнти корисної дії працівника.
До психологічних показників відносяться:
? увага (концентрація, переключення, розподіл);
? мислення;
? пам’ять;
? сприймання;
? емоційно-вольове напруження.
Оцінка працездатності за виробничими показниками базується на застосуванні економіко-статистичних методів, хронометражних спостережень, фотографії робочого дня і використання устаткування, фотохрометражі, самофотографії.
Виробничі показники характеризують ефективність роботи і опосередковано — рівень працездатності. Це зумовлено тим, що продуктивність праці і функціональний стан працівника протягом зміни змінюється різнонаправлено. Так, продуктивність праці в кінці зміни може підвищитися або зберігатися на високому рівні, в той час як функціональний стан поступово погіршується. Продуктивність праці починає знижуватися при значному розвитку втоми, оскільки на початкових її стадіях має місце компенсація за рахунок резервних можливостей організму. В зв’язку з цим особливе значення має вивчення динаміки функціонального стану за допомогою фізіологічних методів. При цьому необхідно дослідити не менш як три фізіологічні системи або функції:
? центральну нервову систему, зокрема динаміку коркових процесів;
? ключові фізіологічні функції для даного виду праці;
? функції, які найменш навантажені.
Для оцінки таких властивостей центральної нервової системи, як збудливість, сила і рухливість нервових процесів необхідне вивчення:
? стану аналізаторів методом визначення критичної частоти злиття мерехтінь (КЧЗМ);
? часу сенсомоторної реакції методом рефлексометрії.
Застосування методу визначення критичної частоти злиття мерехтінь грунтується на тому, що зоровий аналізатор характеризується певним рівнем функціональної рухливості. Цей рівень вимірюється тією граничною частотою спалахів світла, за якої вони вже не відрізняються як окремі спалахи, а виникає відчуття неперервного світла. У разі втоми ця гранична частота зменшується і людина сприймає як неперервне світло такі мерехтіння, які раніше вона чітко сприймала як перервне світло. Вимірюється частота злиття мерехтінь в герцах.
Метод рефлексометрії полягає в тому, що працівник натискує на ключ приладу (або відпускає натиснуту кнопку) у відповідь на дію певного подразника (світло, звук). Час від початку дії подразника до відповідної реакції реєструється електросекундоміром і характеризує стан збудження вищих відділів мозку.
Вивчають час простої реакції і час реакції розпізнавання та вибору. Проста реакція — це реакція на один відомий сигнал. Реакція вибору — це реакція на один з двох або декількох сигналів. При цьому на кожний сигнал людина повинна реагувати певною дією.
Час реакції на подразник коливається протягом робочої зміни і є статистичною величиною. Збільшення його свідчить про зниження працездатності, а у стані високої працездатності він зменшується, однак ніколи не може бути меншим за певну фізіологічну межу.
Досить інформативним для оцінки працездатності не тільки при фізичній, а й розумовій та нервово-напруженій роботі є показники м’язової сили і витривалості. Для їх вимірювання використовуються методи динамометрії. Працівник робить кілька максимальних натискувань на ручку динамометра і на основі цих даних визначається середня величина м’язової сили. Час (в секундах) утримання 75% максимального зусилля характеризує м’язову витривалість.
Точність і координація рухів вивчаються методом координометрії. Працівникові пропонують швидко вести щуп приладу по певній траєкторії, не відхиляючись від неї. Кожне відхилення фіксується приладом. При цьому враховуються час виконання завдання, загальна кількість помилок і їх сумарна тривалість.
Аналогічним способом вивчається тремор. У цьому випадку працівникові пропонується протягом 20 с тримати штифт в круглому отворі, не торкаючись стінок. Рука нічим не фіксується. Число дотиків в стані високої працездатності, як правило, не перевищує 15.
Вивчення стану серцево-судинної системи працівників проводиться методом електрокардіографії, пульсометрії і вимірювання артеріального кров’яного тиску.
Під час обробки матеріалу шляхом відповідних розрахунків отримують дані про ударний та хвилинний об’єм крові. При втомі показники артеріального тиску мають тенденцію до зниження (не завжди). Пульсова реакція на одне і те саме навантаження більша при значній втомі. В цьому випадку сповільнюється і відновлення частоти пульсу.
Функціональний стан органів дихання людини в процесі праці оцінюється за ритмом, частотою і глибиною дихальних рухів, а також шляхом визначення життєвої ємкості легень, хвилинного об’єму дихання, максимальної легеневої вентиляції. Із цією метою використовують такі методи, як пневмографія і спірометрія.
Дихальний об’єм, життєву ємкість легень визначають за допомогою спірометра. Розрахунковим методом визначають хвилинний об’єм дихання. За показниками газообміну і споживання кисню можна розрахувати затрати енергії на виконання роботи. Однак ці методи досить складні і на виробництві майже не використовуються.
Найдоступнішими методами вивчення працездатності людини у виробничих умовах є тестові методики. За допомогою спеціальних тестів вивчають властивості нервових процесів (збудження і гальмування) та психічні функції — показники уваги, пам’яті, сприймання, емоційного напруження тощо.
Крім об’єктивних методів оцінки працездатності, методом опитування вивчається суб’єктивний стан працівників, в процесі якого вони дають оцінку величини стомлення в балах: немає стомлення — 0, легка стомленість — 1, середня — 2, сильна — 3, дуже сильна — 4 бали.
Отримані в динаміці робочого дня показники мають різні натуральні виміри і якісні характеристики. Так, в одних випадках збільшення величини показника свідчить про підвищення працездатності людини, в інших — про її зменшення. Тому необхідна стандартизація показників, яка проводиться у такий спосіб.
За кожним показником на основі отриманого динамічного ряду обчислюється його середньозмінне значення:
,
де n – кількість вимірювань.
Після цього натуральні величини показників виражаються в стандартизованих показниках (х). Для цього кожне значення динамічного ряду необхідно поділити на середньозмінну величину і помножити на 100.
.
Отже, отримуємо стандартизований ряд для даного показника:
.
Аналогічно проводяться розрахунки по всіх інших показниках. При цьому, показники функцій, які зростають при зменшенні працездатності, необхідно трансформувати в обернені величини. Для цього від кожного показника необхідно відняти 100; потім поміняти знак на протилежний і знову додати 100.
Отримані динамічні ряди стандартизованих показників характеризують динаміку окремих функцій працівника протягом робочої зміни.
Для оцінки інтегрального показника працездатності в кожний момент спостереження необхідно знайти середнє арифметичне стандартизованих показників всіх функцій на цей момент за формулою
,
де — інтегральний показник працездатності в момент спостереження i; — стандартизовані показники функцій z, y, ..., n у момент спостереження і; n — кількість досліджених функцій.
Розраховані аналогічно інтегральні показники працездатності за кожний момент спостереження використовуються для побудови кривої працездатності протягом робочої зміни.
Для оцінки інтегрального показника використовується також метод непараметричної статистики, який дозволяє об’єднувати показники, отримані різними методами (наприклад, показник КЧЗМ, статичну м’язову витривалість, силу кисті рук, час сенсомоторної реакції тощо). Для цього фіксується кількість випадків, при яких не було зрушень порівняно з вихідними показниками ?, кількість випадків поліпшення показників ? і кількість випадків погіршення показників ?.
Інтегральний показник працездатності в кожний момент спостереження обчислюється за формулою
.
При вивченні працездатності групи працівників за наведеною формулою вираховується показник зміни по кожній функції в кожний момент спостереження Кі. Інтегральний показник зміни функціонального стану працівників в момент кожного спостереження обчислюється за формулою
,
де n — кількість досліджених функцій, за якими обчислювалися окремі коефіцієнти.
Значення коефіцієнтів Кі та Кінт змінюються від +1 до –1. Знак «мінус» свідчить про погіршення функціонального стану організму працівника.
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.
6.5. Заходи щодо підвищення працездатності працівників
Практичне значення заходів щодо підвищення працездатності випливає із закономірностей її динаміки і зводиться до:
? збільшення фази стійкого стану в фонді робочого часу;
? прискорення процесу впрацювання;
? віддалення фази розвитку втоми;
? забезпечення високої продуктивності праці за нормальних фізіологічних затрат.
Комплекс заходів щодо підвищення і збереження працездатності працівників на оптимальному рівні реалізується на техніко-організаційному, соціально-економічному, санітарно-гігієнічному, медико-біологічному, психологічному напрямках.
Могутнім фактором високої працездатності і продуктивності праці є оптимізація трудових навантажень на основі механізації і автоматизації виробничих процесів, удосконалення технології, скорочення і ліквідації важкої ручної праці. Доведено, що при правильній організації праці на легких роботах спостерігається найбільша тривалість фази стійкого стану, а на важких роботах вона нетривала.
Високий рівень працездатності безпосередньо залежить від умов праці, оскільки поліпшення їх супроводжується зменшенням енергетичних затрат організму на подолання несприятливого впливу факторів виробничого середовища.
Важливим напрямком підвищення працездатності працюючих є ритмізація трудових процесів, оптимізація темпу роботи, а також раціоналізація трудових рухів на фізіологічній основі, що сприяє формуванню і закріпленню робочих динамічних стереотипів, а отже зменшенню м’язових і вольових зусиль. Ритмічна робота підвищує функціональні можливості організму, сприяє його тренованості і забезпечує економізацію енергетичних затрат.
Економізація функціональних затрат досягається завдяки стійкій домінанті і автоматизму дій, що виключає зайві рухи, розсіювання уваги тощо.
Особливе значення для підтримання працездатності працівників на високому рівні має раціональний режим праці і відпочинку.
Дослідження показують, що впровадження раціонального режиму праці і відпочинку на підприємствах забезпечує підвищення продуктивності праці на 8—10%, сприяє поліпшенню фізіологічного стану працівників (зменшується частота пульсу в процесі роботи, підвищується м’язова витривалість в кінці зміни, покращується координація рухів).
Високій працездатності працівників сприяє і раціоналізація робочих місць на основі врахування антропометричних, біомеханічних і психофізіологічних вимог, що обумовлює раціональну робочу позу, зменшення статичних навантажень, оптимізацію робочої зони та інформаційних потоків.
Висока працездатність забезпечується за рахунок використання факторів естетичного впливу на працюючих. Такими факторами є колір, світло, музика. Особливо слід підкреслити значення функціональної музики, яка впливає на емоційну сферу людини, підвищує збудливість і лабільність центральної нервової системи. На початку роботи вона прискорює процес впрацювання, а в кінці робочого дня зменшує суб’єктивне відчуття стомленості.
Вплив функціональної музики посилюється, якщо вона поєднується з фізичними вправами. Останні підвищують лабільність органів, які безпосередньо беруть участь у виконанні роботи, активізують роботу органів дихання і кровообігу.
Особливе значення в підвищенні працездатності працівників має створення сприятливого соціально-психологічного клімату в організації, високий рівень мотивації праці, ефективна система стимулювання результатів діяльності, рівень життя в цілому і охорона здоров’я населення.
Ефективність заходів, спрямованих на підвищення працездатності працівників, можна оцінити приростом продуктивності праці, який досягається за рахунок збільшення фази стійкого стану в загальній тривалості робочої зміни:

де Р, Р1 — питома вага тривалості фази стійкого стану в загальному фонді робочого часу відповідно до і після впровадження заходів, частки одиниці.
На підприємствах бажано домагатися, щоб питома вага фази стійкого стану становила в першій половині зміни не менше 75%, а в другій — 65% робочого часу.
КОНТРОЛЬНІ ЗАПИТАННЯ
1. Що таке працездатність і які фактори впливають на її рівень?
2. Дайте оцінку різних визначень працездатності.
3. Що таке межа працездатності і чим вона зумовлена?
4. Які функціональні стани формуються в організмі працівника? Які їх характеристики?
5. Які функціональні системи активізуються в процесі праці та в яких співвідношеннях вони знаходяться?
6. Що таке ефект Сєченова?
7. Які показники використовуються для оцінки працездат-ності?
8. Які методи застосовуються для вивчення динаміки працездатності?
9. Для чого необхідна стандартизація показників динаміки працездатності і як вона проводиться?
10. У чому полягає суть методу непараметричної статистики при визначенні інтегрального показника працездатності?
11. Охарактеризуйте основні фази динаміки працездатності.
12. Які бувають типи динаміки працездатності і чим вони зумовлені?
13. Як змінюється працездатність протягом доби і як використовується ця закономірність при організації праці?
14. Обгрунтуйте систему заходів, спрямованих на підтри-мання високого рівня працездатності працівників на вироб-ництві.