Главная | Обратная связь | Поможем написать вашу работу!

Изменения в сердечно-сосудистой и дыхательной системе.

При работе одного изменения состава крови недостаточно, возникает необходимость увеличения подачи крови - увеличения скорости ее движения, что обеспечивается усилением деятельности сердечно-сосудистой системы (усиление притока крови к сердцу, зависящим от интенсивности работы; большим наполнением и опорожнением сердца; учащением сокращений сердца; увеличением объема крови, выбрасываемого сердцем в минуту).

Увеличение притока крови к работающим мышцам также связано с перераспределением ее в организме. Большая часть крови подается к работающим органам, что достигается за счет сосудистой реакции (расширения одних и сужение других сосудов). Кроме того, для увеличения циркулирующей крови используется возможность сосудистой системы (легких, кожи, печени) обеспечивать хранение запаса крови в "кровяных депо" - местных расширениях сосудов. При тяжелой физической работе сосуды, в которых депонируется кровь, сживаются и подают кровь в общий поток. (8)

Основной путь поступления кислорода в организм - это система дыхания. Если в покое человек потребляет 150-300 куб. см кислорода в минуту, то при тяжелой работе эта потребность возрастает в 10-15 раз, что обеспечивается увеличением легочной вентиляции, т. е. количества воздуха, вдыхаемого и выдыхаемого за одну минуту.

Задача руководителей и организаторов производства заключается в том, чтобы интенсивность труда человека достигалась за счет технического совершенствования производственного процесса и рационализации труда, появление стрессов, которые в аварийной обстановке становятся причиной неправильных действий, зачастую усугубляющих производственную ситуацию, было исключено.

Характер и организация трудовой деятельности оказывают существенное влияние на изменение функционального состояния организма человека. Многообразные формы трудовой деятельности делятся на физический и умственный труд.

Деятельность человека

Физический труд Механизированные формы физ труда Умственный труд

Оператор-технолог, Оператор-манипулятор

(машинист), Оператор-наблюдатель, контролер

(диспетчер технологической линии или транспор-

Тной системы)

Физический труд характеризуется нагрузкой на опорно-двигательный аппарат и функциональные системы организма человека (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), обеспечивающие его деятельность. Физический труд, развивая мышечную систему и стимулируя обменные процессы, в то же время имеет ряд отрицательных последствий. Прежде всего это социальная неэффективность физического труда, связанная с низкой его производительностью, необходимостью высокого напряжения физических сил и потребностью в длительном — до 50 % рабочего времени — отдыхе.

Динамическая работа – процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а также самого тела человека или его частей в пространстве. Статическая нагрузка связана с затратой человеком усилий без перемещения тела или его частей. Она характеризуется величиной удерживаемого груза (или прилагаемого усилия) и временем его удержания в статическом состоянии.

Перечислим показатели тяжести трудового процесса.

Физическая динамическая нагрузка — это масса груза, перемещаемого вручную в каждой операции, и путь его перемещения. Физическая динамическая нагрузка может быть региональной (с преимущественным участием мышц рук и плечевого пояса) и общей (с участием мышц рук, корпуса, ног ). В соответствии с гигиеническими критериями оценки и классификации условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса (Р 2.2.755-99) при региональной нагрузке до 2500 кгм она считается легкой, до 5000 кгм средней, а при превышении последней величины условия труда считаются тяжелыми. При общей нагрузке соответствующие значения следующие: до 12 500 кгм — легкая, до 25 000 кгм — средняя, при превышении последней величины — тяжелая.

Масса поднимаемого и перемещаемого вручную груза. Подъем и перемещение груза может быть постоянным в течение всей смены и при чередовании с другой работой. В обоих случаях определяется суммарная масса грузов, перемещаемых в течение каждого часа смены отдельно с

рабочей поверхности и отдельно с пола.

Стереотипные рабочие движения — это количество движений за смену отдельно для мышц кистей и пальцев рук (локальная нагрузка) и отдельно для мышц рук и плечевого пояса (региональная нагрузка). Для определения этого показателя составляется перечень повторяющихся рабочих движений.

При локальной нагрузке легкими считаются условия труда с числом движений за смену до 20 000, средними — до 40 000, тяжелыми —

до 60 000. При региональной нагрузке: до 10 000 — легкими, до 20000 — средними, свыше 20 000 — тяжелыми.

Рабочая поза. Проектируя рабочее место, следует ориентироваться на удобные рабочие позы, как можно более близкие к естественным. Естественная поза при сидении принимается самопроизвольно. Фиксированная рабочая поза физиологически не оправдана. Работа в позе «стоя» приводит к более быстрому утомлению, чем работа в позе «сидя». Однако фиксация любой из рассмотренных поз вызывает нарушение кровообращения в нижних конечностях и тазовой области. Во избежание профессиональных заболеваний целесообразно предусматривать возможность работы как стоя, так и сидя. Легким условиям труда соответствует удобная свободная рабочая поза при возможности ее смены по усмотрению работника. Если же до 25% времени смены человек должен находиться в неудобной фиксированной позе с невозможностью изменить взаимное расположение частей тела — условия труда средней тяжести, свыше 25% — тяжелые условия труда.

Наклоны корпуса. Мышцы живота и поясничные мышцы испытывают значительное напряжение при необходимости частых наклонов корпуса, даже если это не связано с перемещением тяжестей. Человек свободно выдерживает до 50 наклонов за смену (один наклон примерно за 10 минут). Такие условия считаются легкими. Если же наклоны с углом более 30 градусов достигают 100 раз за смену, то такие условия относятся к средней тяжести, свыше 100 раз — к тяжелым условиям труда.

Перемещение в пространстве. Под перемещением в пространстве понимают переходы в течение смены, обусловленные технологическим процессом. Если работник подвержен легким физическим нагрузкам, то относительно небольшие перемещения общей протяженностью 2-3 км он переносит легко. Однако сочетание физических нагрузок с длительным хождением может существенно «утяжелить» труд. Условия труда при ходьбе до 4 км считаются легкими, от 4 до 10 км — средней тяжести, свыше 10 км — тяжелыми.

В современной трудовой деятельности человека объем чисто физического труда незначителен.

В соответствии с существующей физиологической классификацией трудовой деятельности различают:

— формы труда, требующие значительной мышечной активности. Этот вид трудовой деятельности имеет место при отсутствии механизированных средств для выполнения работ и характеризуется повышенными энергетическими затратами;

— механизированные формы труда. Особенностью механизированных форм труда являются изменения характера мышечных нагрузок и усложнение программы действий. В условиях механизированного производства наблюдается уменьшение объема мышечной деятельности, в работу вовлекаются мелкие мышцы конечностей, которые должны обеспечить большую скорость и точность движений, необходимых для управления механизмами. Однообразие простых и большей частью локальных действий, однообразие и малый объем воспринимаемой в процессе труда информации приводят к монотонности труда и быстрому наступлению утомления;

— формы труда, связанные с полуавтоматическим и автоматическим производством. При таком производстве человек выключается из процесса непосредственной обработки предмета труда, который целиком выполняет механизм. Задача человека ограничивается выполнением простых операций на обслуживание станка: подать материал для обработки, пустить в ход механизм, извлечь обработанную деталь. Характерные черты этого вида работ — монотонность, повышенный темп и ритм работы, утрата творческого начала;

— групповые формы труда — конвейер. Эта форма труда определяется дроблением процесса труда на операции, заданным ритмом, строгой последовательностью выполнения операций, автоматической подачей деталей к каждому рабочему месту с помощью конвейера. При этом чем меньше интервал времени, затрачиваемый работающим на операцию, тем монотоннее работа, тем упрощеннее ее содержание, что приводит к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению;

— формы труда, связанные с дистанционным управлением. При этих формах труда человек включен в системы управления как необходимое оперативное звено, нагрузка на которое уменьшается с возрастанием степени автоматизации процесса управления. Различают формы управления производственным процессом, требующие частых активных действий человека, и формы управления, в которых действия оператора носят эпизодический характер, и основная его задача сводится к контролю показаний приборов и поддержанию постоянной готовности к вмешательству при необходимости в процесс управления объектом; — формы интеллектуального (умственного) труда подразделяются на операторский, управленческий, творческий, труд медицинских работников, труд преподавателей, учащихся, студентов. Эти виды различаются организацией трудового процесса, равномерностью нагрузки, степенью эмоционального напряжения.

Работа оператора отличается большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением. Например, труд авиадиспетчера характеризуется переработкой большого объема информации за короткое время и повышенной нервно-эмоциональной напряженностью.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующей преимущественного напряжения сенсорного аппарата, внимания, памяти, а также активизации процессов мышления, эмоциональной сферы. Для данного вида труда характерна гипокинезия, т. е. значительное снижение двигательной активности человека, приводящее к ухудшению реактивности организма и повышению эмоционального напряжения. Гипокинезия является одним из условий формирования сердечно-сосудистой патологии у лиц умственного труда. Длительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность: ухудшаются функции внимания (объем, концентрация, переключение), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия (появляется большое число ошибок).

Перечислим показатели напряженности трудового процесса

Интеллектуальная нагрузка. Легким считается умственный труд, в котором отсутствует необходимость принятия решения. Если же работник принимает решения в рамках инструкции, то такие условия труда относятся к допустимым. К напряженным условиям труда относят труд, который связан с решением сложных задач с использованием нескольких инструкций. В процессе производственной деятельности человек выполняет задания различной степени сложности. Обработка какой-либо информации или выполнения задания без оценки его результатов является менее сложным трудом, что позволяет оценивать его как оптимальный. Если же к указанным действиям добавляется необходимость проверки полученного результата, то такие условия труда являются допустимыми. Напряженность труда включает в себя обработку, проверку и контроль за выполнением задания, работу по распределению производственного задания между другими лицами и контроль за их работой. Характер производственных заданий может предусматривать работу по индивидуальному плану, по установленному графику и с ответственностью за конечный результат. Работа по индивидуальному плану характеризуется оптимальной напряженностью. Работа по графику с необходимостью коррекции хода производственного процесса является допустимой по напряженности. Те же функции, но в условиях дефицита времени и если еще добавляется ответственность за конечный результат, определяют выполняемую работу как напряженную.

Сенсорные нагрузки оцениваются длительностью сосредоточенного наблюдения, плотностью поступления сигналов и сообщений, числом производственных объектов, за которыми ведется наблюдение, а также нагрузкой на зрительный и слуховой анализатор. Длительность сосредоточенного наблюдения в процентах следующим образом классифицирует этот показатель: до 25% от продолжительности рабочей смены — оптимальные условия труда, до 50% — допустимые, более 50% — напряженный труд. Плотность звуковых и световых сигналов, т.е. количество их поступающих в течение каждого часа, характеризует условия труда следующим образом: до 75 сигналов или сообщений — оптимальные условия труда, до 175 — допустимые, свыше 175 — напряженный труд. Напряженность труда зависит и от числа одновременно наблюдаемых объектов. Под объектами в данном случае подразумевается технологический процесс, контрольно-измерительные приборы, продукт производства и т.п. С увеличением числа объектов одновременного наблюдения возрастает напряженность труда. Нагрузка на зрительный анализатор определяется размером рассматриваемого предмета и временем наблюдения. Чем меньше размер рассматриваемого предмета и чем продолжительнее время наблюдения, тем выше нагрузка на зрительный анализатор, и соответственно возрастает напряженность труда. Работа с видеодисплейными терминалами до двух часов в смену считается оптимальной, до трех — допустимой. Работа за компьютером или наблюдение за процессом по видеотерминалу свыше указанного времени определяется как напряженная.

Эмоциональные нагрузки. Степень ответственности за результат собственной деятельности и значимость ошибки указывает, в какой мере работник может влиять на результат собственного труда при различных уровнях сложности осуществляемой деятельности. С возрастанием сложности повышается степень ответственности, поскольку ошибочные действия приводят к дополнительным усилиям со стороны работника или целого коллектива, что соответственно приводит к увеличению эмоционального напряжения. При отсутствии риска для собственной жизни в процессе выполнения своих обязанностей труд исполнителя считают оптимальным, если же он вероятен, то условия труда относятся к напряженному. Аналогично оцениваются условия труда по степени риска за безопасность других лиц.

Монотонность нагрузок — это однообразие выполняемых операций, которая приводит к определенному психическому состоянию человека, называется монотонней. Монотония делится на два вида: как результат информационной перегрузки или как недостаток новой. Человек теряет интерес к выполняемой работе (для него рабочее время как бы остановилось, и он с нетерпением ждет окончания смены, его клонит ко сну). Монотонная работа снижает эффективность труда, увеличивает текучесть кадров, аварийность, травматизм на производстве. Степень монотонности определяется числом элементов и продолжительностью во времени выполнения этих элементов или операций. Если число элементов, необходимых для реализации простого задания составляет 10 и более, то условия труда считают оптимальными, при числе элементов от 9 до 6 — допустимыми, при меньшем числе элементов (они, следовательно, чаще повторяются) — напряженными. Чем короче продолжительность выполнения операций, тем выше монотонность нагрузок: более 100 — условия труда оптимальные, от 100 до 25 — допустимые, от 24 и меньше — напряженные.

Режим работы (определяет и физ и умств труд). Исследования показали, что в первую и вторую половину дня производительность, работоспособность, самочувствие и уровень травматизма одинаковы. В ночное время снижается производительность труда, защитные функции организма, повышается сонливость. Работоспособность человека определяется не только активностью мышечного аппарата и органов чувств, но и деятельностью сердечно-сосудистой, пищеварительной, эндокринной и других систем, не управляемых сознанием человека и работающих по суточному ритму. Принято относить режим работы с продолжительностью не более 7 часов к оптимальному, а с длительностью до 9 часов — к допустимому, продолжительность непрерывной работы до 12 часов и более — к напряженному труду. Сменность работы классифицируется следующим образом:

— односменная работа без ночной смены — оптимальные условия,

— двухсменная работа без ночной смены — допустимые условия труда,

— трехсменная работа с работой в ночную смену и нерегулярная сменность с работой в ночное время — напряженные условия труда.

Конкретные виды умственного труда можно охарактеризовать след образом.

Труд руководителя учреждений, предприятий (управленческий труд), определяется чрезмерным объемом информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышением личной ответственности за принятые решения, 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 степень нервно-эмоционального напряжения.

Труд студентов и учащихся характеризуется напряжением основных психических функций: память, внимание, восприятие, наличием стрессовых ситуаций (экзамен, зачеты)

Наиболее сложная форма трудовой деятельности - творческий труд (большой объем памяти, напряжение, внимание) –научные работники, конструкторы, писатели, композиторы, художники, архитекторы, Повышается нервно-эмоциональное напряжение, что может приводить к тахикардии, повышение кровяного давления, увеличение легочной вентиляции и потребления кислорода, повышение температуры тела и др изменения со стороны вегетативных функций человека.

Условия труда — это совокупность факторов производственной среды и трудового процесса, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека в процессе труда.

Условия труда

Безопасные Вредные (3 класс) Травмоопасные

Оптимальные 1 класс 1 степени -3.1 4 класс

Допустимые 2 класс 2 степени – 3.2

3 степени – 3.3

4 степени – 3.4

Условия труда, при которых воздействие на работающего вредных и опасных производственных факторов исключено или их уровень не превышает гигиенических нормативов (Р.2.2755—99 «Гигиенические критерии оценки условий труда по показателям вредности и опасности факторов производственной среды, тяжести и напряженности трудового процесса»), называют безопасными условиями труда.

Условия труда в целом оцениваются по четырем классам, которые представлены Безопасные условия труда — это оптимальные (1-й класс) и допустимые (2-й класс) условия. Оптимальные (комфортные) условия труда (1-й класс) обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Этот класс установлен только для оценки параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для остальных факторов условно оптимальными считаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают безопасных пределов для населения.

Допустимые условия труда (2-й класс) характеризуются такими уровнями факторов среды и трудового процесса, которые не превышают установленных гигиеническими нормативами для рабочих мест. Возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены и не должны оказывать неблагоприятное воздействие в ближайшем и отдаленном периоде на состояние здоровья работающего и его потомство. Оптимальный и допустимый классы соответствуют безопасным условиям труда.

Вредные условия труда (3-й класс) характеризуются наличием вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормативы и оказывающих неблагоприятное воздействие на организм работающего и/или его потомства. В зависимости от уровня превышения нормативов факторы этого класса подразделяются на четыре степени вредности:

3.1 — вызывающие обратимые функциональные изменения орга
низма;

3.2 — приводящие к стойким функциональным нарушениям и росту
заболеваемости;

3.3 — приводящие к развитию профессиональной патологии в
легкой форме и росту хронических заболеваний;

3.4 — приводящие к возникновению выраженных форм професси
ональных заболеваний, значительному росту хронических и высокому
уровню заболеваемости с временной утратой трудоспособности.

Травмоопасные (экстремальные) условия труда (4-й класс). Уровни производственных факторов этого класса таковы, что их воздействие на протяжении рабочей смены или ее части создает угрозу для жизни и/или высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных заболеваний.

Работа в условиях несоответствия нормативным требованиям возможна только с сокращением времени воздействия вредных производственных факторов, т. е. сокращением рабочей смены — защита временем.

Категорию тяжести и напряженности труда определяют расчетным путем. Для этого каждый фактор производственных условий оценивают го шестибалльной системе с помощью специальных таблиц. Медико-физилолгическая классификация тяжести и напряженности труда проводится на основании комплексной количественной оценки факторов условий труда, называемой интегральной величиной тяжести и напряженности труда (Ит). Интегральная оценка тяжести и напряженности труда рассчитывается по формуле:

Ит = {х_оп+ [∑x_ij (6 — х_оп)/(n — 1)6]} 101,

где Хоп —определяющий (самый большой по баллу) элемент условий труда нау'-ом рабочем месте; ∑ —сумма баллов всех i-ых биологически значимых элементов без определяющего элемента на i-ом рабочем месте; n—число всех элементов, имеющихся на рабочем месте; x_ij — балльная оценка i-го фактора нау'-ом рабочем месте. Каждый элемент условий труда на рабочем месте получает оценку от 1 до 6 в зависимости от своей величины и продолжительности действия (экспозиции). При экспозиции меньше 90 % времени восьмичасовой рабочей смены фактическая оценка элемента в баллах составит:

Хф = Х_max Т_ф_i / 480

где Хфi, — максимальная оценка элемента при экспозиции от 90 % и более; Т_ф_i,—фактическая продолжительность действия элемента в течение рабочей смены, мин; 480 —фон рабочего времени восьмичасовой рабочей смены, мин.

В этом случае вместо∑x_ij в формуле расчета Ит используют Хфi

При наличии на рабочем месте факторов, имеющих с учетом экспозиции оценку 2 балла и более, в расчет оценки принимают только эти биологически значимые факторы. Факторы с оценкой 1 и 2 балла в расчет не принимают

Категорию тяжести и напряженности труда определяют по интегральной оценке Ит:

Категория тяжести I II III IV V VI
____ труда_____________________________________________________

Интегральная 18 19—33 34—45 46—53 54—59 59,1—60

оценка Ит, балл

I и II категории тяжести и напряженности труда соответствуют комфортным производственным условиям (оптимальная динамика работоспособности человека и сохранение его здоровья), III—относительно дискомфортным (обеспечивают заданную работоспособность в течение определенного времени и сохр здоровья, но вызывают субъективные ощущения и функц изменения, не выходящие за пределы нормы), IV и V —экстремальным (приводят к снижению работоспособности, не вызывают функц изменения, выходящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим изменениям) и VI —сверхэкстремальным (приводят к возникновению в организме чел патологических изменений и к потере трудоспособности).

(анализаторы) Целесообразная и безопасная деятельность человека основывается на постоянном приеме и анализе информации о характеристиках внешней среды и внутренних системах организма. Этот процесс осуществляется с помощью анализаторов — подсистем центральной нервной системы (ЦНС), обеспечивающих прием и первичный анализ информационных сигналов

Внешние сигналы → Рецептор → Нервные связи → Головной мозг

Информация, поступающая через анализаторы, называется сенсорной (от лат. Sensus чувство, ощущение), а процесс ее приема и первичной переработки сенсорным восприятием.

Центральной частью анализатора является некоторая зона в коре головного мозга. Периферическая часть —рецепторы — находится на поверхности тела для приема внешней информации либо размещена во внутренних системах и органах для восприятия информации об их состоянии (внешние рецепторы в обычной речи называют органами чувств). Проводящие нервные пути соединяют рецепторы с соответствующими зонами мозга.

В зависимости от специфики принимаемых сигналов различают следующие анализаторы:

Внешние — зрительный (рецептор — глаз); слуховой (рецептор — ухо); тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи); обонятельный (рецептор в носовой полости); вкусовой (рецепторы на поверхности языка и неба).

Внутренние — анализатор давления; кинестетический (рецепторы в мышцах и сухожилиях); вестибулярный (рецептор в полости уха); специальные, расположенные во внутренних органах и полостях тела.

Рассмотрим основные параметры анализаторов.

1. Абсолютная чувствительность к интенсивности сигна ла (абсолютный порог ощущения по интенсивности) —характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. В зависимости от вида раздражителя абсолютный порог измеряется в единицах энергии, давления, температуры, количества или концентрации вещества и т.п. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним порогом чувствительности.

Психофизическими опытами установлено, что величина ощущений изменяется медленнее, чем сила раздражителя. Интенсивность ощущений Е выражается логарифмической зависимостью (закон Вебера-Фехнера)

E=K\gJ+C,

где У—интенсивность раздражителя; К к С — константы, определяемые данной сенсорной системой.

2.Предельно допустимая интенсивность сигнала (обычно близка к болевому порогу). Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала принято называть верхним порогом чувствительности.

3. Диапазон чувствительности к интенсивности — включает все переходные значения раздражителя от абсолютного порога чувствительности до болевого порога.

4. Дифференциальная (различительная) чувствительность к изменению интенсивности сигнала — это минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. Различают абсолютные дифференциальные пороги, характеризуемые значением ∆J, и относительные, выражаемые в процентах: ∆J /J ∙ 100%, где J — исходная интенсивность.

5. Дифференциальная (различительная) чувствительность к изменению частоты сигнала — это минимальное изменение частоты F сигнала, ощущаемое человеком. Измеряется аналогично дифференциальному порогу по интенсивности, либо в абсолютных единицах ∆F либо в относительных —∆F/F- 100 %.

6. Границы (диапазон) спектральной чувствительности (абсолютные пороги ощущений по частоте, длине волны) определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (зрительного, слухового, вибрационного), отдельно нижний и верхний пороги.

7. Пространственные характеристики чувствительности специфичны для каждого анализатора.

8. Для каждого анализатора характерна минимальная длительность сигнала, необходимая для возникновения ощущений. Время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ответного действия на сигнал (сенсомоторная реакция), называют латентным периодом.

Величина латентного периода (с) для различных анализаторов следующая:

тактильный (прикосновение) 0,09...0,22

слуховой (звук) 0,12...0,18

зрительный (свет) 0,15...0,22

обонятельный (запах) 0,31...0,39

температурный (тепло-холод) 0,28...1,6

вестибулярный аппарат (при вращении) 0,4

болевой (рана) 0.13...0.89

9. Адаптация (привыкание) и сенсибилизация (повышение чувст
вительности) — характеризуются временем и присущи каждому типу
анализаторов.

Фиолетовый Голубой Желтый Красный

Синий Зеленый Оранжевый

1.0

0.5

400 450 475 500 550 600 650 700, нм

Длина волны

Рис. 2.12. Спектральная чувствительность глаза

Функционирование разных анализаторов существенно изменяется

под влиянием неблагоприятных для человека условий. Низке и высокие температуры, вибрации, перегрузки, невесомость, слишком интенсивные потоки информации, ведущие к дефициту времени, и ее недостаток, утомление, вызванное длительной работой или неблагоприятными условиями,

состояние стресса — все эти факторы вызывают различные изменения характеристик анализаторов.

Чтобы обеспечить достаточную надежность деятельности человека при приеме и анализе сигналов в любых условиях, для практических расчетов рекомендуется использовать не абсолютные и дифференциальные пороги чувствительности анализаторов к различным характеристикам сигналов, а оперативные пороги, характеризующие не минимальную, а некоторую оптимальную различимость сигналов. Обычно оперативный порог в 10... 15 раз выше соответствующего абсолютного и дифференциального.

Характеристика зрительного анализатора. В процессе деятельности человек до 90 % всей информации получает через зрительный анализатор. Прием и анализ информации происходит в световом диапазоне (380—760 нм) электромагнитных волн. Цветовые ощущения вызываются действием световых волн, имеющих различную длину. Приблизительные границы длин и соответствующие им ощущения показаны на рис. 2.12.

Глаз различает семь основных цветов и более сотни их оттенков. Наибольшая чувствительность в условиях обычного дневного освещения (В = 9,56 кд/м2) достигается при длине волн 554 нм (в желто-зеленой части спектра) и убывает в обе стороны от этого значения.

Характеристикой чувствительности является относительная вид-ность — Кк = Sk/Sm„, где Simx — ощущение, вызываемое источником излучения с длиной волны 554 нм; SK—ощущение, вызываемое источником той же мощности с длиной волны I.

Временные характеристики восприятия сигналов:

—латентный период (скрытый период) — время от подачи сигнала до момента возникновения ощущения (0,15...0,22 с);

- порог обнаружения сигнала при большей яркости —0,001 с, при длительности вспышки 0,1 с. Яркость сигнала практического значения не имеет;

-привыкание к темноте (неполная темновая адаптация) длится от нескольких секунд до нескольких минут;

- восприятие мелькающего света (критическая частота слияния мельканий) изменяется от 14 до 70 Гц в зависимости от яркости импульсов, их формы, угловых размеров объекта, уровня зрительной адаптации, функционального состояния человека и т.п. Для исключе ния слияния мельканий рекомендуется проецирование сигналов с частотой 3...8 Гц.

При оценке восприятия пространственных характеристик основным понятием является острота зрения, которая характеризуется минимальным углом, под которым две точки видны как раздельные. Острота зрения зависит от освещенности, контрастности, формы объекта и других факторов. При оптимальной освещенности (100...700 лк) порог разрешения составляет от Г до 5 мин. При уменьшении контрастности острота зрения снижается.

При восприятии объектов в двухмерном и трехмерном пространстве различают поле зрения и глубинное зрение. Бинокулярное поле зрения охватывает в горизонтальном направлении 120... 180°, по вертикали вверх—55...60° и вниз—65..72°. Опознание взаимного расположения, форм объектов возможно в границах: вверх—25, вниз—35, право и влево — по 32° от оси зрения. В поле бинокулярного зрения предметы не распознаются, но обнаруживаются. Точное восприятие зрительных сигналов и четкое различение деталей возможно только в центральной части поля зрения размером 3° от оси во все стороны. Глубинное зрение связано с восприятием пространства. Ошибка восприятия абсолютной удаленности составляет 12 % при дистанции 30 м. Восприятие пространства —формы, объема, величины и взаимного расположения объектов, их рельефа, удаленности и направления, в котором они находятся, достигается за счет бинокулярного зрения двумя глазами.

Информация об удалении предметов достигается за счет конвергенции — сведений зрительных осей на объекте восприятия, благодаря чему возникают мышечные двигательные ощущения, которые и дают информацию.

Характеристика слухового анализатора. С помощью звуковых сигналов человек получает до 10 % информации.

Характерными особенностями слухового анализатора являются:

способность быть готовым к приему информации в любой момент времени;

способность воспринимать звуки в широком диапазоне частот и выделять необходимые;

способность устанавливать со значительной точностью месторасположение источника звука.

В связи с этим слуховое представление информации осуществляется в тех случаях, когда оказывается возможным использовать указанные свойства слухового анализатора. Наиболее часто слуховые сигналы применяются для сосредоточенного внимания человека — оператора (предупредительные сигналы и сигналы опасности), для передачи информации человеку-оператору, находящемуся в положении, не обеспечивающим ему достаточной для работы видимости

Для эффективного использования слуховой формы представления информации необходимо знание характеристик слухового анализатора. Свойства слухового анализатора оператора проявляются в восприятии туковых сигналов. С физической точки зрения звуки представляют собой распространяющиеся механические колебательные движения в слышимом диапазоне частот.

Механические колебания характеризуются амплитудой и частотой. Амплитуда — наибольшая величина измерения давления при сгущениях и разрежениях. Частота—число полных колебаний в одну секунду. Единицей ее измерения является герц (Гц) —одно колебание it секунду. Амплитуда колебаний определяет величину звукового давления и интенсивность звука (или силу звучания). Звуковое давление принято измерять в паскалях (Па).

Основные параметры (характеристики) звуковых сигналов (колебаний):

интенсивность (амплитуда),

частота и форма, которые отражаются в таких звуковых ощущениях как громкость, высота и тембр.

Воздействие звуковых сигналов на звуковой анализатор определяется уровнем звукового давления (Па). Интенсивность (сила) звука (Вт/м2) определяется плотностью потока звуковой энергии (плотностью мощности).

Для характеристики величин, определяющих восприятие звука, существенными являются не только абсолютные значения интенсивности звука и звукового давления, сколько их отношение к пороговым шачениям (У0 = Ю"12 Вт/м2 или Р0 = 2 ■ 10"5 Па). В качестве таких относительных единиц измерения используют децибелы (дБ)

L = 1018(У/У0) = 201g(/y/>0),

где У и Р— соответственно интенсивность и уровень звукового давления, У0 и Р0— их пороговые значения.

Интенсивность звука уменьшается обратно пропорционально квадрату расстояния, при удвоении расстояния снижается на 6 дБ. Абсолютный порог слышимости звука составляет (принят) 2 • 10" Па (Ю12 Вт/м2) и соответствует уровню 0 дБ.

Пользование шкалой децибел удобно, так как почти весь диапазон слышимых звуков укладывается менее чем в 140 дБ (рис. 2.13).

Громкость — характеристика слухового ощущения, наиболее тесно связанная с интенсивностью звука.

Характеристика кожного анализатора. Обеспечивает восприятие прикосновения (слабого давления), боли, тепла, холода и вибрации. Для каждого из этих ощущений (кроме вибрации) в коже имеются специфические рецепторы, либо их роль выполняют свободные нервные окончания. Каждый микроучасток кожи обладает наибольшей чувствительностью к тем раздражителям (сигналам), для которых на этом участке имеется наибольшая концентрация соответствующих рецепторов —болевых, температурных и тактильных. Так, плотность размещения составляет: на тыльной части кисти —188 болевых, 14 осязательных, 7 Холодовых и 0,5 тепловых на квадратный сантиметр поверхности; на грудной клетке соответственно —196, 29,9 и 0,3. Воздействие в этих точках даже не специфическим, но достаточно сильным раздражителем независимо от его характера вызывает специфическое ощущение, обусловленное типом рецептора. Например, интенсивный тепловой луч, попадая в точку боли, вызывает ощущение боли.

Чувствительность к прикосновению. Это — ощущение, возникающее при действии на кожную поверхность различных механических стимулов (прикосновение, давление), вызывающих деформацию кожи. Ощущение возникает только в момент деформации. Абсолютный порог тактильной чувствительности определяется по тому минимальному давлению предмета на кожную поверхность, которое производит едва заметное ощущение прикосновения. Наиболее высоко развита чувствительность на дис-тальных частях тела. Примерные пороги ощущений: для кончиков пальцев руки — 3 г/мм; на тыльной стороне пальца — 5 г/мм2, на тыльной стороне кисти — 12 г/мм2; на животе —26 г/мм2; на пятке — 250 г/мм2. Порог различения в среднем равен примерно 0,07 исходной величины давления.

Тактильный анализатор обладает высокой способностью к пространственной локализации. При последовательном воздействии одиночных раздражителей ошибка в локализации колеблется в пределах 2...8 мм. Характерной особенностью тактильного анализатора является быстрое развитие адаптации, т.е. исчезновение чувства прикосновения или давления. Время адаптации зависит от силы раздражителя и для различных участков тела может изменяться в пределах 2...20 с.

При ритмических последовательных прикосновениях к коже каждое из них воспринимается как раздельное, пока не будет достигнута Критическая частота FKf, при которой ощущение последовательности прикосновений переходит в специфическое ощущение вибрации. В зависимости от условий и места раздражения /vP — 5...20 Гц.

При F> Fgp от анализа собственно тактильной чувствительности

пе^эеходят к анализу вибрационной.

Вибрационная чувствительность. Вибрационная чувствительность обусловлена теми же рецепторами, что и тактильная, поэтому топография распределения вибрационной чувствительности по поверхности тела аналогична тактильной.

Диапазон ощущения вибрации высок: 5...12 000 Гц. Наиболее высока чувствительность к частотам 200...250 Гц. При их увеличении и уменьшении вибрационная чувствительность снижается. В этом случае пороговая амплитуда вибрации минимальна и равна 1 мкм. Пороги вибрационной чувствительности различны для разных участков тела. Наибольшей чувствительностью обладают дистальные участки тела человека, т.е. которые наиболее удалены от его медиальной плоскости

(например, кисти рук).

Кожная чувствительность к боли. Этот вид чувствительности обусловлен воздействием на поверхность кожи механических, тепловых, химических, электрических и других раздражителей. В эпителиальном слое кожи имеются свободные нервные окончания, которые являются специализированными нервными рецепторами. Между тактильными и болевыми рецепторами существуют противоречивые отношения. Проявляются они в том, что наименьшая плотность болевых рецепторов приходится нате участки кожи, которые наиболее богаты тактильными рецепторами, и наоборот. Противоречие обусловлено различием функций рецепторов в жизни организма. Болевые ощущения вызывают оборонительные рефлексы, в частности, рефлекс удаления от раздражителя. Тактильная чувствительность связана с ориентировочными рефлексами, в частности, это вызывает рефлекс сближения с раздражителем.

Биологический смысл боли состоит в том, что она, являясь сигналом опасности, мобилизует организм на борьбу за самосохранение. Под влиянием болевого сигнала перестраивается работа всех систем организма и повышается его реактивность.

Болевой порог при механическом давлении на кожу измеряется в единицах давления и зависит от места измерений. Например, порог болевой чувствительности кожи живота составляет 15...20 г/мм2, кончиков пальцев — 300 г/мм2. Латентный период около 370 мс. Критическая частота слияния дискретных болевых раздражителей — 3 Гц. Пороговая плотность потока тепла, вызывающего болевое ощуще
ние, составляет 88 Дж/(м-с).

Температурная чувствительность. Свойственна организмам обладающим постоянной температурой тела, обеспечиваемой терморегуляцией. Температура кожи несколько ниже температуры тела и различна для отдельных участков: на лбу - 34...35 "С, на лице - 20 Я животе -34 «С, стопах ног -25...2У °С. Средняя темпера™ свобод ных от одежды участков кожи 30...32°С Коже присущи два вида рецепторов. Одни реагируют только на холод, другие только на тепло Пространственные пороги зависят от стимулирующих факторов при контактном воздействии, например, ощущение возникает we на площади в 1 мм2, при лучевом - начиная с 700 мм2. Латентный пТриод температурного ощущения равен примерно 0,20 с. Абсолютный порог температурной чувствительности определяется по минимально ощущаемому изменению температуры участков кожи относительно физиологического нуля, т.е. собственной температуры данной области кожи адаптировавшейся к внешней температуре.

Кинестетический анализатор. Обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей. Имеется три вида рецепторов, воспринимающих:

1.Растяжение мышц при их расслаблении — «мускульные веретена»

2.Сокращение мышц —сухожильные органы Гольджи;

3.Положение суставов (обусловливающее так называемое «суставное чувство»). Предполагается, что их функции выполняют глубинные рецепторы давления.

Возможности двигательного аппарата представляют определенную
значимость при конструировании защитных устройств, органов управ
ления. Сила сокращения мышц человека колеблется в широких пре
делах. Например, номинальная сила кисти в 450 - 650 Н при
соответствующей тренировке может быть доведена до 900 Н Сила
сжатия, в среднем равная 500 Н для правой и 450 Н для левой руки
может увеличиваться в два раза и более.

Обонятельный анализатор. Предназначен для восприятия человеком различных запахов (их диапазон охватывает до 400 наименований). Рецепторы расположены на участке площадью около 2,5 см2 слизистой оболочки в носовой полости.

Условиями восприятия запахов являются летучесть пахучего вещества (выделение его молекул в свободном виде); растворимость веществ и жирах; движение воздуха, содержащего молекулы пахучего вещества й области обонятельного анализатора.

Абсолютный порог обоняния измеряется долями миллиграмма вещества на литр воздуха (мг/л). Запахи могут сигнализировать человеку о нарушениях в ходе технологических процессов и об опасностях.

Вкусовой анализатор. В физиологии и психологии распространена

четырехкомпонентная теория вкуса, согласно которой существуют четыре вида элементарных вкусовых ощущений: сладкого, кислого, горького и соленого. Все остальные ощущения представляют их комбинации. Абсолютные пороги вкусового анализатора выражаются в величинах концентраций раствора и они примерно в 10 000 раз выше, чем обонятельного. Различная чувствительность вкусового анализатора довольно груба, в среднем она составляет 20 %. Восстановление вкусовой чувствительности после воздействия различных раздражителей оканчивается через 10... 15 мин.

Итак, рассмотрим какие факторы действуют на чел в процессе его производственной деятельности

Руководство Р 2.2.2006-05вводит понятие «вредный фактор рабочей среды» – фактор среды и трудового процесса, воздействие которого на работника может вызывать профессиональное заболевание или другое нарушение состояния здоровья, повреждение здоровья потомства.

Вредными факторами могут быть:

- физические факторы;

- химические факторы;

- биологические факторы;

-психофизиологические– тяжесть и напряженность труда;

К физическим вредным производственным факторам относятся:

– температура, влажность, скорость движения воздуха, тепловое излучение – метеоусловия;

- неионизирующие электромагнитные поля (ЭМП) и излучения – электростатическое поле;

- постоянное магнитное поле (в т. ч. гипогеомагнитное);

- электрические и магнитные поля промышленной частоты (50 Гц);

- широкополосные ЭМП, создаваемые ПЭВМ;

- электромагнитные излучения радиочастотного диапазона;

- широкополосные электромагнитные импульсы;

- электромагнитные излучения оптического диапазона (в т. ч. лазерное и ультрафиолетовое);

- ионизирующие излучения; производственный шум, ультразвук, инфразвук;

- вибрация (локальная, общая);

- аэрозоли (пыли) преимущественно фиброгенного действия;

- освещение – естественное (отсутствие или недостаточность), искусственное (недостаточная освещенность, пульсация освещенности, избыточная яркость, высокая неравномерность распределения яркости, прямая и отраженная слепящая блесткость);

- электрически заряженные частицы воздуха – аэроионы.

К химическим вредным производственным факторам относятся химические вещества и их смеси, в т. ч. некоторые вещества биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты, белковые препараты), получаемые химическим синтезом и (или) для контроля которых используют методы химического анализа. Хим. Могут быть

- по характеру действия на организм человека - токсические, раздражающие, сенсибилизирующие, канцерогенные, мутагенные, влияющие на репродуктивные функции;

-по пути проникновения в организм чел – через органы дыхания, через ЖКТ, через кожные покровы и слизистые оболочки;

- по токсичности – чрезвычайно опасные, высоко опасные, умеренно опасные и мало опасные.

К биологическим вредным производственным факторам относятся микроорганизмы-продуценты, живые клетки и споры, содержащиеся в бактериальных препаратах, патогенные микроорганизмы – возбудители инфекционных заболеваний.

Психофизиологические ОВПФ по характеру действия подразделяются: физ перегрузки(статические и динамические), нервно-психические (умственное перенапряжение, перенапряжение анализаторов, монотонность труда, эмоциональные перегрузки)

Опасный фактор рабочей среды – фактор среды и трудового процесса, который может быть причиной острого заболевания или внезапного резкого ухудшения здоровья или смерти. В зависимости от количественной характеристики и продолжительности действия отдельные вредные факторы рабочей среды могут стать опасными.

⇐ Предыдущая 12