Физиология труда

Тепло вырабатывается всем организмом, но в наибольшей степени — в поперечнополосатых мышцах и печени. Уровень окислительных процессов находится в зависимости от метеорологических условий. При низких температурах (до 10−15 градусов) теплообразование возрастает, при средних (от 15 до 25−27 градусов) — сохраняется на одном уровне, а при более высоких сначала несколько снижается (при 25−35 градусов), а затем возрастает (при 40 градусов и выше).

Теплопродукция возрастает при мышечной работе и тем больше, чем она тяжелее. В регуляции теплопродукции принимают участие кора головного мозга, ретикулярная формация, вегетативные центры (полосатое тело, серый бугор промежуточного мозга), которые по симпатическим волокнам посылают импульсы к мышцам. Активную роль играют также печень, щитовидная железа, гипофиз и надпочечники.

Теплоотдача. Осуществляется излучением, конвекцией и испарением. В условиях покоя на долю излучения приходится около 45%, конвекции — 30% и испарения — 25% всего удаляемого организмом тепла.

При пребывании в условиях высокой температуры воздуха и выполнении физической работы наблюдается активное потоотделение, обусловленное усиленной транссудацией жидкости через стенки артериальных сосудов, оплетающих потовую железу, и нервной регуляции. Количество теряемой организмом жидкости в смену может достигать 10−12 л. При интенсивном потоотделении, если пот не успевает испариться, наблюдается профузное его выделение в виде капель. При этом влажный слой на коже не только не способствует отдаче тепла, а, наоборот, задерживает его, создавая условия для перегревания организма. В этом случае потоотделение ведет лишь к потере воды и солей, но не выполняет основной физиологической функции усиления теплоотдачи.

На степень испарения пота большое влияние оказывает движение воздуха, в особенности при низких и высоких температурах. Интенсивность потоотделения зависит от индивидуальных особенностей организма и степени акклиматизации его к данным метеорологическим условиям.

Через дыхательные пути организм теряет примерно 1/3 (300−350 г в сутки) общих потерь влаги и приводит к отдаче 10−20% общего количества теряемого тепла. Испарение через дыхательные пути возрастает с увеличением легочной вентиляции, а также с понижением температуры воздуха.

Физиологические сдвиги и патологические состояния при воздействии на организм различных факторов Повышенная температура

Производственный микроклимат может быть причиной физиологических сдвигов в организме работающих, а иногда патологических состояний и профессиональных заболеваний.

Физиологические сдвиги при действии высокой температуры воздуха наблюдаются во многих системах организма. Вначале снижаются, а потом возрастают окислительные процессы. Затрудняется теплоотдача. Возрастает, а в последующем остается без изменений или уменьшается легочная вентиляция, соответственно снижается потребление кислорода.

Температура кожи обычно колеблется в пределах 30,5−37 градусов, кожи груди — 31−33,5 градусов. Даже при высоких температурах воздуха температура кожи редко превышает 36−37 градусов, поскольку, когда она достигает 34−35 градусов, возникает сильное потоотделение, ограничивающее дальнейший рост температуры кожи. Гигиеническое значение имеет выявление разницы температур на открытых и закрытых одеждой участках: если она менее 1,8 градуса, это соответствует ощущению жары; при разнице 3−5 градусов наблюдается хорошее самочувствие, а выше 6 градусов наступает ощущение холода. С увеличением температуры воздуха уменьшается разница температуры кожи на открытых и закрытых участках тела. Тяжелая физическая работа ведет к повышению температуры кожи всех участков тела, за исключением конечностей.

Температура тела — важнейший показатель теплообмена организма. Она зависит от скорости потери тепла, изменяющейся в зависимости от температуры и влажности воздуха, его подвижности, наличия излучений, одежды.

Выполнение работы средней тяжести и тяжелой сопровождается повышением температуры тела на 0,3−0,5 градусов. Повышение температуры тела на 1 градус и более заслуживает особого внимания, в особенности, если оно сопровождается признаками ухудшения самочувствия и нарушения компенсаторных функций организма (вялость, раздражительность, учащение дыхания и пульса).

Вводно-солевой и витаминный обмен значительно изменяется при работе в условиях высокой температуры воздуха. Усиленное потоотделение ведет к потере жидкости, солей и водорастворимых витаминов. В 1 л пота содержится 2,5−5,6 г хлорида натрия. При тяжелой работе в условиях высокой температуры воздуха может выделиться до 10−12 л пота, а с ним до 30−40 г хлористого натрия. Всего в организме около 140 г хлористого натрия. Потеря 28−30 г его ведет к прекращению желудочной секреции, а больших количеств — к мышечным спазмам и судорогам. Потери водорастворимых витаминов (С, В1, В2) при сильном потоотделении достигает 15−25% потребной суточной дозы.

Сердечно-сосудистая система при действии высоких температур испытывает большое напряжение; изменяется и состав крови. Это связано с нарушением водного обмена, сгущением и перераспределением крови. Пульс учащается, особенно в условиях выполнения работ средней и большой тяжести.

Артериальное давление при действии высоких температур и тепловой радиации снижается. При выполнении физической работы, действие на артериальное давление является противоположным. Если преобладает влияние труда, артериальное давление оказывается повышенным, если микроклимата — пониженным.

В крови наблюдаются изменения, связанные с повышением вязкости, содержания гемоглобина и эритроцитов.

Работа в условиях высокой температуры оказывает влияние на функциональное состояние ряда других органов и систем. Отрицательное влияние на центральную нервную систему проявляется в ослаблении внимания, замедлении реакции, ухудшении координации движений, что может быть причиной снижения производительности труда и роста травматизма.

Патологические состояния при действии высоких температур и инфракрасной радиации могут проявиться в виде ряда заболеваний.

Перегревание возникает при избыточном накоплении тепла в организме. Основным признаком этого является повышение температуры тела до 38 градусов и более. При этом наблюдается гиперемия лица, обильное потоотделение, слабость, головная боль, головокружение, тошнота, рвота. Дыхание и пульс учащаются, артериальное давление вначале возрастает, затем понижается. В крови увеличивается содержание молочной кислоты и остаточного азота. В тяжелых случаях гипертермия протекает в форме теплового удара, когда температура тела быстро повышается до 40 градусов и выше, наблюдаются бледность, синюшность, частый малый пульс, падение артериального давления, потеря сознания. Дыхание становится поверхностным, частым (до 50−60 в минуту), временами появляются судороги. При оказании первой помощи необходимо принять быстрые меры к охлаждению организма, чему способствуют, свежий воздух в помещении, прохладные душ, ванна.

Судорожная болезнь является следствием нарушения вводно-солевого баланса в результате профузного потоотделения при действии высокой температуры воздуха. Признаки заболевания нарастают медленно, температура тела не изменена или слегка повышена. Отмечаются слабость, головная боль; выделение пота отсутствует. Ведущий симптом — резкие болезненные тонические судороги, преимущественно в конечностях. В крови на фоне явлений сгущения (повышенное содержание гемоглобина, эритроцитов, белков плазмы) понижено содержание хлоридов. Резко уменьшено оно и в моче. При оказании первой помощи необходимо внутривенное или подкожное введение физиологического раствора хлористого натрия, лучше в сочетании с глюкозой.

Солнечный удар возникает при интенсивном прямом облучении головы, чаще при работах на открытом воздухе, реже — в помещении. Причина такого состояния — отек оболочек и ткани мозга, гемостаз и геморрагии, т. е. развитие явлений менингита и энцефалита. Температура тела нормальная или слегка повышена. Симптомами солнечного удара являются головная боль, головокружение, беспокойство, шум в ушах, расстройство зрения, тошнота, рвота. В тяжелых случаях могут быть выраженные нервные расстройства: помрачение сознания, судороги, припадки, галлюцинации. Пульс слабый, учащенный, дыхание частое и затрудненное. При оказании первой помощи большое значение имеют водные процедуры: прохладный душ и ванна или обертывание в мокрую простыню на 10−15 мин, покой в прохладном помещении, обильное питье.

Инфракрасная радиация вызывает специфическое поражение органа зрения — катаракту. Профессиональная катаракта может развиваться при длительном воздействии теплового излучения. Чем интенсивней радиация, тем больше нагреваются среды глаза. Катаракта развивается медленно и встречается у стеклодувов, литейщиков, прокатчиков и др.

Охлаждение и переохлаждение организма

При действии охлаждающих факторов, в зависимости от степени выраженности механизмов адаптации, теплозащитных качеств одежды, тяжести работы усиливается теплопродукция и уменьшается (путем сужения сосудов) отдача тепла.

При действии субнормальных температур (от +10 до -6 градусов) ощущение холода и химическая терморегуляция ослаблены, наблюдается постепенное и длительное сужение сосудов. В результате теплопотери возрастают, становятся значительными, а вместе с тем усиливается возможность переохлаждения.

Повышенная влажность при низких температурах, увеличивая теплопроводность воздуха, усиливает его охлаждающие свойства. Подвижность воздуха, имеющего низкую или пониженную температуру, также усиливает отдачу тепла конвекционным путем, способствуя охлаждению и переохлаждению организма.

Местное и общее охлаждение организма является причиной ряда заболеваний: озноблений и отморожений, миозитов, невритов, радикулитов и др. Переохлаждение организма ведет к простудным заболеваниям — ангине, катару верхних дыхательных путей, пневмонии. Установлено, что при охлаждении ног и туловища возникает спазм сосудов слизистых оболочек дыхательного тракта. Прямое и рефлекторное понижение температуры слизистых в условиях ухудшения кровоснабжения ведет к трофическим расстройствам. При этом снижается и общая иммунобиологическая сопротивляемость организма.

Производственная пыль и химические соединения

С точки зрения происхождения и влияния на организм пыль делится на две группы: органическую и неорганическую. К органическим пылям относится растительная пыль (древесная, хлопковая, льняная, мучная, табачная, джутовая и т. д.). К неорганическим пылям относится металлическая пыль (железная, чугунная, медная, свинцовая, марганцевая и т. д.) и минеральная (наждачная, песчаная, кварцевая, асбестовая, фарфоровая, известковая и т. д.). На производстве часто возникает смешанная пыль в самых различных сочетаниях.

Активность пыли зависит от размеров ее частиц. Чем мельче эти частицы, тем дольше они держатся в воздухе, тем большую опасность представляют для организма. Считается, что наибольшую опасность представляет пыль, величина частиц которой не превышает 5 мк.

Пыль оказывает вредное действие на органы дыхания, вызывая различные заболевания, как верхних дыхательных путей, так и легких. Патологический процесс в легких, вызванный вдыханием пыли, получил название пневмокониоза. Выделяют следующие их формы: силикоз, силикатозы, сидероз (от вдыхания железной пыли), асбестоз, талькоз (от вдыхания талька), антракоз, алюминоз, баритоз (от сернокислого бария), пневмокониоз от пыли графита. Среди пневмокониозов наиболее тяжелым заболеванием является силикоз. Он возникает у рабочих при длительном вдыхании пыли, содержащей свободную двуокись кремния.

Пыль, действуя на органы зрения, становится причиной воспалительных процессов слизистой оболочки глаза (конъюнктивиты), а иногда и более серьезных глазных болезней (помутнение роговицы).

Загрязняя кожные покровы, пыль способствует развитию гнойничковых заболеваний, является причиной дерматитов, экзем и фурункулеза. Забивая ходы потовых желез, пыль приводит к снижению ее выделительной функции, что особенно неблагоприятно сказывается на потоотделении, имеющем важное значение при работе в горячих цехах.

Помимо пыли в воздухе производственных помещений могут содержаться другие вредные примеси — различные химические вещества-яды.

Производственными (промышленными) называют яды, которые влияют на человека в условиях трудовой деятельности и вызывают ухудшение работоспособности или нарушение здоровья — профессиональные или производственные отравления. Попадая в организм в небольших количествах, яды вступают в химическое или физико-химическое взаимодействие с тканями (с клеточными мембранами, белковыми структурами и другими компонентами клеток и межтканевой среды) и при определенных условиях оказывают отрицательное влияние.

Производственные отравления химическими веществами протекают в острой, подострой и хронической формах.

Основными путями проникания ядов в организм на производстве являются органы дыхания и кожные покровы, меньшее значение имеет поступление ядов через желудочно-кишечный тракт. Токсический эффект в значительной мере определяется количеством поступившего в организм яда. Для некоторых веществ имеет значение время воздействия. Определенную роль играет непрерывность или прерывистость действия яда.

Шум, вибрация и ультразвук

Шум — совокупность звуков различной силы и высоты, беспорядочно изменяющихся во времени и вызывающих неприятные субъективные ощущения. Источниками шума являются станки, агрегаты, двигатели, ручной инструмент. Интенсивность шума измеряется в децибелах (дБ), а частота в герцах (Гц). Нормальный шум считается с громкостью 65−75 дБ с частотой 300 Гц, высокий -88−100 дБ (800−1000

Гц), очень высокий 105−110 дБ (1200−1500

Гц).

Шум затрудняет разборчивость речи, звуковых сигналов, наблюдение за правильностью работы машин с помощью органа слуха. Шум вызывает также неблагоприятные изменения в физиологических и психических функциях, снижает концентрацию внимания, обнаруживаются нарушения в виде неврозов, шумовой болезни, влияет на внутренние органы. Координация движений нарушается, появляется неточность их, изменяется сила и тонус мышц. Особенно нарушается динамика корковых процессов, взаимодействие и совместное действие корковых сигнальных систем. У людей, работающих в условиях шума, нередки гастриты, язвенная болезнь. Сон у них становится поверхностным, часто прерывается, иногда резко выражена бессонница.

Шум оказывает влияние на орган зрения и вестибулярный аппарат. Снижается устойчивость ясного видения, ослабляется сумеречное зрение. Возбуждение вестибулярного анализатора сопровождается головокружением и нарушением устойчивости и иллюзорным перемещением предметов в пространстве. При длительном воздействии шума возникает утомление органа слуха. Могут произойти стойкие изменения в слуховом аппарате в виде тугоухости. Расстройства слуховой функции наблюдаются в производствах, где уровень высокочастотного шума превышает 80−90 дБ. Тугоухость в зависимости от индивидуальной чувствительности развивается иногда у лиц, работающих в одних и тех же условиях через 5−10 лет, у других через 1−2 года.

Выполнение многих технологических операций связано с воздействием вибрации на работающих. В частности в тех случаях, когда ими используется ручной механизированный инструмент, который работает на принципе вращения или же удара.

Вибрация как производственная вредность представляет собой механические колебательные движения, непосредственно передаваемые телу человека или отдельным его участкам. Передаваясь организму, вибрация оказывает на него отрицательное влияние. Различают местную (локальную) и общую вибрацию.

При использовании ручного механизированного инструмента (рубильные, бурильные и клепальные молотки) вибрация действует преимущественно на руки рабочего. Она влияет на периферические рецепторы вибрационной чувствительности, выводя их из нормального состояния в патологическое (понижение чувствительности, невосприимчивость), действует негативно на мозг.

Общая вибрация от механизированных установок вызывает значительный расход нервной энергии и является причиной утомления и нарушения работы нервной системы и внутренних органов. Возникает вибрационная болезнь, при которой поражаются опорно-двигательный аппарат, лимфатические и кровеносные сосуды, нервные стволы, отмечаются повышение кровяного давления, падение выносливости мышц, замедление двигательных реакций, снижается работоспособность.

Ультразвуки — механические колебания упругой среды, имеющие одинаковую со звуками физическую природу, но превышающую верхний порог слышимости частоту свыше 20 кГц.

Нарушения здоровья проявляются преимущественно в форме астено-вегетативных реакций с жалобами на головную боль, расстройство сна, раздражительность, утомляемость и объективными признаками снижения слуха, вестибулярных нарушений и др.

Для профилактики вредного действия шума, вибрации и ультразвука необходимо строгое соблюдение предельно-допустимых уровней шумо — и виброобразования, гигиенических нормативов и организация врачебного контроля.

Освещение

Важнейшим фактором, влияющим на деятельность зрительного анализатора, является освещенность. При недостаточной освещенности ограничиваются зрительные раздражения, и снижается уровень возбуждения в мозге, в связи, с чем развивается торможение в центральной нервной системе. Значительное напряжение мышечного аппарата глаза, связанное с недостаточной освещенностью является причиной развития утомления, снижается работоспособность.

Хорошее освещение способствует уменьшению зрительного и общего утомления при работе, повышению производительности труда и качества продукции, снижению травматизма, соблюдению чистоты в производственных помещениях.

В отношении физиологических функций освещенность влияет на течение обменных процессов, усиливает их, повышает деятельность отдельных систем, в частности дыхательной, что сопровождается ростом потребления кислорода и выделения углекислоты.

Освещение должно быть равномерным, одноцветным (белым). Самое благоприятное освещение считается — естественное. А из искусственных — люминесцентное. Важное значение имеет направление светового потока (наиболее благоприятное — когда световой поток сверху вниз).

Установлены нормы освещенности 100−400 лк и даже 500 лк. Оптимальные уровни освещенности считаются 1000−2000 лк.

Для поддержания высокого уровня работоспособности к рациональному освещению предъявляются следующие требования:

достаточный уровень на рабочем месте;

обеспечение равномерного освещения;

отсутствие теней, особенно движущихся на рабочей поверхности;

защита от слепящего действия света;

обеспечение необходимого спектрального состава света при тонком различении цветов и оттенков;

правильный выбор направления света.

Большое значение имеет окраска стен, станков, оборудования, транспортных средств. Правильное цветовое решение уменьшает напряжение зрения, снижает утомление глаз.

Выводы При рассмотрении некоторых физиологических особенностей организма в процессе трудовой деятельности можно сформулировать несколько выводов:

в процессе адаптации к трудовой деятельности участвуют все органы и системы организма;

положительные факторы в условиях трудовой деятельности, действуя на организм, вызывают защитные и восстановительные реакции (защитные рефлексы);

неблагоприятные условия труда являются источником увеличения нервно-психической нагрузки и энергетических затрат. Это отрицательно влияет не только на экономические и физиологические показатели труда, но и на субъективные ощущения человека, неблагоприятные условия наносят вред здоровью трудящихся и мешают превращению труда в жизненную первейшую потребность;

нарушение режима труда или слишком большая нагрузка способствуют перенапряжению организма, в результате чего ухудшается состояние здоровья.

для реализации задачи физиологии труда — научного обоснования организации труда и последующего создания оптимальных условий трудовой деятельности — необходимо изучать в комплексе физиологические и психологические изменения состояния работающего организма, все факторы и условия производства. Нельзя установить нормальные условия труда, не зная основ физиологии труда. Поэтому, необходимо изучать взаимоотношения между работником, его рабочим местом, и окружающей средой. Только такой подход позволит грамотно разработать оздоровительные рекомендации или адаптировать рабочего к условиям труда и, таким образом, оптимизировать трудовой процесс.

Список используемой литературы Асеев В. Г. Психология труда: учеб. пособие. — Ч 1. 2-е изд. — Иркутск: Иркут. ун-т, 2005. — 342 с.

Егоров А.с. Загрядский В. П. Психофизиология умственного труда. — Л.: Наука, 1973. — 131с.

Крицкий А. П. Физиология трудовой деятельности. Учебное пособие. — Иркутск: БГУЭП, 2006. — 127 с.

Мамырбаев А. А. Основы медицины труда: учебное пособие. — г. Актобе, 2010. — 391с.

Руководство по физиологии труда/ Под ред. З. М. Золиной, Н. Ф. Измерова. — М.: Медицина, 1983. — 538 с.

Физиология труда (Вопросы адаптации организма человека к целенаправленной деятельности): Учеб. Пособие / В. Е. Середняков; Яросл. Гос. Университет. Ярославль, 1993. 48 стр.

Утомление

Сенсорное

Эффекторное

Информационное

Перцептивное