Лекции по "БЖД"

При автоматическом процессе участие человека сводится к управлению механизмами, что требует высокой  квалификации. Длительный период «оперативного покоя» в ожидании сигнала к действию может привести к парабиотическому торможению в нервных центрах.

Характерные черты этого  вида работ – монотонность, повышенный темп работы, утрата творческого начала.

Конвейерные формы труда определяются дроблением процесса труда на операции, характеризующиеся заданным ритмом, строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту. Требуют синхронизированной в соответствии с темпом конвейера работы её участников. Чем меньше интервал между одинаковыми операциями, тем монотоннее работа, тем проще её содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению.

Труд с дистанционным  управлением. Различают два вида: управление, требующее частых активных действий работающего, и управление, связанное с редкими действиями. В первом случае функциональное состояние человека характеризуется напряжением внимания, часто прерывающимся активными двигательными или двигательно-речевыми действиями; во втором случае работающий находится в состоянии готовности к действию, его реакции немногочисленны.

Интеллектуальные  формы труда (операторский, управленческий, педагогических и медицинских работников, студентов и учащихся, творческий).

Работа оператора отличается большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением. Так, например, труд авиадиспетчера характеризуется переработкой большого объёма информации за короткое время.

Труд руководителей учреждений и предприятий (управленческий труд) характеризуется чрезмерным ростом объёма информации, возрастанием дефицита времени для её переработки, повышенной личной ответственностью за принятое решение, периодическим возникновением конфликтных ситуаций.

Труд преподавателей и медицинских работников отличается постоянными контактами с людьми, повышенной ответственностью, часто дефицитом времени и информации для принятия правильного решения, что обусловливает высокую степень нервно-эмоционального напряжения.

Труд учащихся и студентов характеризуется напряжением основных психических функций, таких как память, внимание, восприятие, наличием стрессовых ситуаций (экзамены, зачеты).

Наиболее сложная форма  трудовой деятельности, требующая значительного  объёма памяти, внимания, это творческий труд. Труд научных работников, конструкторов, писателей, композиторов, художников, архитекторов приводит к значительному повышению степени нервно-эмоционального напряжения. При этом можно наблюдать тахикардию, повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение лёгочной вентиляции и потребления кислорода, повышение температуры тела и другие сдвиги со стороны вегетативных функций.

 

2.3. Энергетические  затраты организма человека

 

Энергозатраты человека в процессе жизнедеятельности зависят от интенсивности  мышечной работы, информационной насыщенности труда, степени эмоционального напряжения и других условий (температуры, относительной влажности и т.д.). Так как энергозатраты характеризуются окислительными процессами, уровень энергозатрат определяют методом прямой калориметрии, т.е. полного газового анализа (учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа). С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Количество кислорода, потребляемого  человеком натощак в состоянии мышечного покоя, является показателем обмена, необходимого для поддержания жизненно важных функций организма в покое, т.е. основного обмена.

Основной обмен характеризуется  потреблением кислорода 200-250 мл/мин  с энергетической затратой около 4,2-5 кДж/мин. На основной обмен оказывают влияние многие факторы: возраст, вес, пол, состав пищи, климатические условия и др.

За норму энергетического основного  обмена взрослого человека принято 4,19 кДж на 1 кг массы в час.

Потребность организма в кислороде тем больше, чем напряженнее работа; он необходим для окисления продуктов распада углеводов и жиров и для поддержания других биохимических процессов.

Количество кислорода, необходимое для полного окисления  продуктов распада, называется кислородным запросом. Количество кислорода, которое человек может получить в силу особенностей системы дыхания и кровообращения, называется кислородным потолком. У нетренированных людей он составляет 3 л/мин, а у тренированных может достигать 4-5 л/мин. Разность между кислородным запросом и кислородным потолком называется кислородным долгом.

Энергетические затраты при  динамической отрицательной работе составляют 50 % от энергозатрат при динамической положительной (при этом перемещение груза по горизонтали в 9-15 раз легче, чем его подъем).

При динамической положительной работе начало работы характеризуется неполным удовлетворением кислородного запроса  вследствие инерционности сердечно-сосудистой и дыхательной систем.

Это приводит к возникновению кислородного долга, который погашается после  работы в период восстановления. При  тяжелой работе восстановительный  период может быть значительным –  от 30 мин до 50 % рабочего времени.

При статической работе потребление  кислорода значительно меньше, чем  кислородный запрос. В период, непосредственно  следующий за работой, потребление  кислорода резко возрастает, а  затем падает. Потребление кислорода  редко превышает 1 л/мин, но утомление  наступает очень быстро, что связано с изменениями в ЦНС.

Суточные затраты энергии для  работников умственного труда составляют 10,5-11,7 МДж; для работников механизированного  труда и сферы обслуживания – 11,3-12,5 МДж; для работников, выполняющих  работу средней тяжести (станочники, шахтеры, хирурги, литейщики, сельскохозяйственные рабочие) – 12,5-15,5 МДж; для работников, выполняющих тяжелую физическую работу (металлурги, лесорубы, грузчики) – 16,3-18,0 МДж.

Затраты энергии меняются в зависимости  от рабочей позы. При рабочей позе «сидя», затраты энергии превышают на 5-10 % уровень основного обмена; при рабочей позе «стоя» – на 10-25 %; при вынужденной неудобной позе – на 40-50 %.

При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии  составляет 15-20 % от общего обмена в организме, в то время как масса мозга составляет 2 % от массы тела.

Повышение суммарных  энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной  напряженности. Так, при чтении вслух  «сидя» расход энергии повышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией – на 94 %, у операторов вычислительных машин – на 60-100 %.

Уровень энергозатрат может  служить критерием тяжести и  напряженности выполняемой работы, имеющим важное значение для оптимизации  труда и его рациональной организации.

Тяжесть и напряженность  труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим  от мощности работы – при физическом труде, и эмоциональным – при  умственном труде, когда имеет место информационная нагрузка.

Физическая тяжесть  труда – это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно  мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения.

Уровни факторов тяжести  труда выражены в эргономических величинах, характеризующих сам трудовой процесс, независимо от индивидуальных особенностей человека, участвующего в этом трудовом процессе.

Напряженность труда  – это характеристика трудового  процесса, отражающая преимущественную нагрузку на ЦНС, т.е. определяется нервным, психоэмоциональным напряжением, длительностью и интенсивностью интеллектуальной нагрузки.

Напряженность труда  является одним из психофизиологических факторов профессионального отбора и характеризуется эмоциональной  нагрузкой на организм при труде, требующем интенсивной работы мозга по получению и переработке информации. Кроме того, при оценке степени напряженности учитывают эргономические показатели.

 

2.4. Структурно-функциональные  системы восприятия и компенсации 

организмом  человека факторов среды обитания

 

За миллионы лет в  ходе эволюционного и социального  развития у человека выработалась надежная естественная система защиты от различных  опасностей, основу которой составляет нервная система (центральная и  периферическая). Центральная нервная  система, головной и спинной мозг представляют собой обширное скопление нервных клеток.

Периферическую нервную  систему образуют особые волокна  – нервы, которые пронизывают  все органы. С нервными волокнами  связаны так называемые анализаторы чувств – аппараты, воспринимающие сигналы из внешнего  мира и из внутренней среды организма. Анализаторы превращают энергию раздражителей в нервные импульсы, которые со скоростью 120 м/с поступают по нервам в центральную нервную систему. Здесь происходит распознавание нервных импульсов и выработка приказов для исполнительных органов – мышц и желез, которые совершают действия, соответствующие поступившим сигналам. Таким образом, нервная система обеспечивает реакцию организма на раздражители, приводит его в равновесие с окружающей средой посредством рефлекторной деятельности.

Рефлекс – ответная реакция организма, осуществляемая с помощью нервной системы. Благодаря рефлекторной деятельности нервной системы организм человека защищен от опасностей, не превосходящих возможности организма.

Безусловные рефлексы – это врожденные, наследственно передающиеся реакции организма. Они являются видовыми и постоянными. Безусловные рефлексы осуществляются на уровне спинного мозга и мозгового ствола, в подкорковых ядрах. Инстинкты – сложные безусловные рефлексы.

Условные рефлексы – реакции, приобретенные организмом в процессе индивидуального развития на основании «жизненного опыта». Они индивидуальны, непостоянны. Условные рефлексы являются функцией коры большого мозга.

Вся совокупность безусловных  и образованных на их основе условных рефлексов разделяется на пищевые, обонятельные, половые, статокинетические, локомоторные, ориентировочные, поддерживающие гомеостаз и др.

Многочисленными экспериментами доказано, что в организме нет  органа, деятельность которого не могла бы измениться в результате образования условного рефлекса. Любая функция организма может быть усилена или заторможена под влиянием условно рефлекторных воздействий.

Условные рефлексы имеют  огромное приспособительное значение, они имеют сигнальный характер, то есть предупреждают об опасности.

Анализаторы – нервные приборы, посредством которых человек осуществляет анализ раздражителей. Анализаторы состоят из рецепторов, воспринимающих раздражения, проводящих нервных путей и центров в коре больших полушарий головного мозга.

Кожный анализатор.  Кожа – сложный орган, выполняющий множество защитно-оборонительных функций. Она защищает кровь от проникновения в нее химических веществ, предотвращая отравление организма; выполняет роль регулятора температуры тела, охраняя организм от перегрева и переохлаждения.

В 1922 г. английский микробиолог  Флеминг открыл вещество лизоцим, выделяемое кожей и слизистыми оболочками, которое убивает микробы. Особенно активен лизоцим, выделяющийся из слез. Кожа имеет высокое электрическое сопротивление (до 100000 Ом) и является первым защитным барьером при электропоражениях.

Кожа пронизана неравномерно расположенными рецепторами, воспринимающими  боль, давление, прикосновение, тепло  и холод (тактильные, температурные  и болевые анализаторы).

Температура кожи несколько  ниже температуры тела и различна для отдельных его участков (лоб  – 34-35 ^оС, лицо – 20-25 ^оС, живот – 34 ^оС, стопы ног – 25-27 ^оС).

В коже человека находятся  два вида анализаторов температуры: одни реагируют на холод, другие – только на тепло. Всего на коже около 30 тыс. тепловых точек и 250 тыс. точек холода. Постоянство температуры тела осуществляет механизм терморегуляции (теплопродукции и теплоотдачи). Процессы терморегуляции управляются нервной системой. Под действием холода импульс идет в центр нагревания, а под действием тепла возбуждается центр охлаждения. При внутренней температуре тела 25-28 ^оС наступает смерть в результате паралича дыхания. При температуре более 43 ^оС возникает тепловой удар, смерть наступает от недостатка периферийного кровообращения.

Через кожу воспринимается вибрация. Интенсивная вибрация при  продолжительном действии приводит к тяжелому заболеванию – виброболезни. Однако незначительная по величине и  длительности вибрация может быть полезной (уменьшает утомляемость, повышает обмен веществ, увеличивает мышечную силу). Вибрация ощущается в диапазоне частот от 1 до 10000 Гц. Пороги вибрационной чувствительности неодинаковы для различных участков тела. Наиболее чувствительны кисти рук.

Слуховой анализатор выполняет две функции – восприятие звуков и сохранение равновесия тела. По своему строению ухо делится на три части: наружное, среднее, внутреннее.

Наружное  ухо состоит из ушной раковины и слухового прохода длиной 2,7 мм. Слуховой проход наглухо закрыт барабанной перепонкой толщиной 0,1 мм, которая под воздействием внешнего звукового давления деформируется. За барабанной перепонкой расположено среднее ухо, заполненное воздухом. Специальным каналом оно соединено с носоглоткой. В среднем ухе имеются три маленькие косточки – молоточек, наковальня и стремечко. Выход из среднего уха закрыт перепонками, за которыми расположено внутреннее ухо.