Войти в ЛК

Физиология труда: работоспособность, утомление, режимы труда и отдыха ​

Факультативный материал к учебнику. Основа, на которой стоят нормативы по тяжести и напряжённости, требования к рабочей позе и логика регламентированных перерывов. Без неё специалист по охране труда умеет проверить соблюдение нормы, но не умеет объяснить, почему норма такая, и не видит, что можно улучшить.

Большая часть работы специалиста по охране труда — это сверка с нормой: положено или не положено, превышено или не превышено. Но в двух ситуациях сверки не хватает.

Первая: когда надо объяснить — работнику, начальнику цеха, генеральному директору. «Так написано в приказе» работает ровно один раз. «Статическое удержание утомляет сильнее динамического, потому что при напряжении мышцы пережимаются сосуды и кровоток в ней падает» — работает всегда.

Вторая: когда надо улучшить. План мероприятий по улучшению условий труда — обязательный документ, и в нём каждый год нужны осмысленные строки. Взять их можно только из понимания того, как устроено утомление и что на него влияет.

Эта глава — про физиологию труда: раздел, который изучает функциональные сдвиги в организме при работе и способы поддержать работоспособность. Числовых нормативов, которые устаревают вместе с санитарными правилами, здесь почти нет — есть закономерности, которым сто лет и которые не отменяются приказами.

Динамическая и статическая работа: почему это не одно и то же ​

Физическая работа бывает двух видов, и организм переносит их по-разному.

Динамическая работа — перемещение груза в пространстве: вверх, вниз, по горизонтали. Измеряется произведением массы на расстояние. Именно так устроен показатель «физическая динамическая нагрузка» в оценке тяжести трудового процесса: килограммы, умноженные на метры.

Статическая работа — удержание усилия без перемещения. Груз никуда не движется, расстояние равно нулю, а человек устаёт. Поэтому статическую работу характеризуют произведением массы груза на время удержания — отсюда и странная на первый взгляд единица «кгс·с» в таблицах тяжести.

Статическая работа утомительнее динамической при одинаковых на вид усилиях. Причины две, и обе стоит уметь произнести вслух:

  • При динамической работе есть паузы. Мышца сокращается и расслабляется, нервные центры между импульсами отдыхают. При статическом напряжении сокращение непрерывно — пауз нет вообще.
  • При статическом напряжении сосуды внутри мышцы сдавлены, нормальное кровообращение затруднено. Кровь застаивается, продукты обмена не выводятся и накапливаются.

Отсюда следствие для практики: рабочее место, где человек «просто стоит и держит», может быть тяжелее места, где он ходит и носит. Держать деталь на весу восемь часов — это статическая нагрузка, которую снимает обычная подставка или зажим. Самое дешёвое мероприятие по улучшению условий труда, которое существует.

Формы труда: где искать нагрузку ​

Классификация форм труда по физиологическим требованиям объясняет, какой фактор искать на каком рабочем месте.

Труд, требующий значительной мышечной активности. Работа при отсутствии механизации: грузчик, каменщик, кузнец. Высокие энергозатраты, низкая производительность, потребность в длительном отдыхе — до половины рабочего времени. Здесь искать физическую динамическую нагрузку, массу груза, наклоны корпуса.

Механизированные формы труда. Обслуживание станков и машин. Объём мышечной работы падает, но в работу вовлекаются мелкие мышцы кистей и пальцев, от которых требуется скорость и точность. Действия однообразны и локальны — появляется монотония. Здесь искать стереотипные рабочие движения и рабочую позу, а не массу груза.

Автоматизированный и полуавтоматизированный труд. Человек выключен из обработки предмета: подать материал, запустить механизм, извлечь деталь. Характерные черты — монотонность, повышенный темп, утрата творческого начала. Ключевое физиологическое состояние — оперативное ожидание: готовность к действию и быстрота реакции при неполадке. Это состояние утомляет само по себе, тем сильнее, чем выше ответственность и срочность.

Конвейерный (групповой) труд. Дробление процесса на операции, заданный ритм, строгая последовательность, автоматическая подача деталей. Правило простое: чем короче интервал на операцию, тем монотоннее работа. Монотония ведёт к преждевременной усталости и быстрому нервному истощению — в основе лежит преобладание торможения в коре при однообразных повторных раздражителях: снижается возбудимость анализаторов, рассеивается внимание, падает скорость реакций.

Интеллектуальный (умственный) труд. Приём и переработка информации, напряжение внимания и памяти, частые стрессовые ситуации. Мышечная нагрузка мала — и в этом проблема: характерна гипокинезия, значительное снижение двигательной активности. Она ухудшает реактивность организма, повышает эмоциональное напряжение и является одним из условий формирования сердечно-сосудистой патологии у людей умственного труда.

Зачем это в охране труда

Гипокинезия — производственный фактор, а не образ жизни. Офисное рабочее место не «безопасное по умолчанию»: у него другой профиль нагрузки — поза «сидя», стереотипные движения кистей, сенсорная нагрузка, монотония. Все четыре имеют числовые границы классов в оценке тяжести и напряжённости. Рабочее место, где «люди просто сидят за компьютерами», регулярно оказывается не оптимальным, а допустимым или хуже.

Что происходит с организмом во время работы ​

Понимание сдвигов нужно ради одной практической вещи: тяжесть работы видна по физиологическим показателям, которые можно наблюдать без лаборатории.

Нервная система. По мере освоения профессии формируется динамический производственный стереотип — система условных рефлексов, задающая последовательность движений. Он состоит из основных элементов и микропауз. Удлинение времени выполнения основной операции по ходу смены — признак снижения работоспособности. Это наблюдаемый признак: достаточно хронометража, который вы и так делаете для СОУТ.

Дыхание. Количество потребляемого кислорода прямо зависит от тяжести труда. В покое частота дыхания 7–22 в минуту, при работе может доходить до 50 и более. Лёгочная вентиляция в покое 4–10 л/мин, при работе — 50–100 л/мин и выше.

Сердечно-сосудистая система. Между интенсивностью работы и частотой пульса зависимость почти линейная. Частота пульса 70–75 в минуту в покое при работе может возрастать до 100–120 и больше. Поэтому тяжесть работы можно ориентировочно классифицировать по частоте пульса — это значительно доступнее, чем определение энергозатрат.

Показателем работоспособности служит не только величина учащения пульса, но и его стабильность: резкие колебания и непрерывный рост частоты в течение смены говорят о недостаточном приспособлении организма к условиям работы. Информативно и время восстановления — чем короче, тем лучше состояние.

При умственной работе существенных сдвигов в кровообращении не происходит. Наоборот: из-за фиксированной позы и отсутствия движений мобилизация кровообращения оказывается недостаточной.

Это не медицинская процедура

Наблюдение за пульсом и временем выполнения операций — инструмент понимания и аргументации, а не диагностики. Оценку здоровья работника делает врач в рамках медицинского осмотра, а класс условий труда устанавливает эксперт в рамках СОУТ. Специалист по охране труда этими наблюдениями обосновывает мероприятия, а не ставит диагнозы и не подменяет замеры.

Кривая работоспособности: главный практический инструмент ​

Работоспособность в течение смены проходит стадии — и это единственное, что нужно знать, чтобы осмысленно проектировать перерывы.

Врабатывание. Организм переходит на рабочий уровень. Производительность растёт.

Устойчивая (высокая) работоспособность. Основной продуктивный период.

Снижение работоспособности — утомление. Производительность падает, растёт число ошибок и, что важнее для нас, растёт вероятность травмы.

После обеденного перерыва картина повторяется: снова врабатывание, снова устойчивый период, снова спад. А за 15–20 минут до конца смены наблюдается небольшой подъём — «феномен конечного порыва».

Из этой кривой следуют правила проектирования внутрисменного режима.

Когда назначать перерыв. Перерыв, устроенный на какой-либо стадии, возвращает работоспособность к предыдущей. Значит, отдых надо назначать в начале стадии снижения, а не когда человек уже выдохся.

Какой длительности. Слишком короткий перерыв (меньше 5 минут) не успевает восстановить работоспособность, чрезмерно длинный — разрушает рабочий динамический стереотип, и врабатываться приходится заново. Для большинства видов работ ориентир — 5–10 минут на один перерыв. Пять минут — при небольшом суммарном времени отдыха и в первой половине дня. Свыше 10 минут — при особо неблагоприятных условиях. Общее правило: чем тяжелее работа, тем длиннее перерыв.

Как распределять по смене. Утомление во второй половине дня больше, чем в первой, поэтому время на отдых распределяют примерно как 30–40 % в первой половине смены и 60–70 % во второй. Обеденный перерыв сам по себе даёт частичный отдых, поэтому второй перерыв до обеда обычно нецелесообразен. После обеда утомление нарастает быстрее — регламентированный перерыв разумно ставить через 1–1,5 часа после начала второй половины. Последний перерыв не назначают позже чем за 1–1,5 часа до окончания работы.

Каким должен быть отдых. Связь между тяжестью труда и активностью отдыха обратная. При работах с гипокинезией и гиподинамией (офис, пульт, наблюдение) отдых должен быть активным — производственная гимнастика, разминка, смена положения. При работах со значительной физической нагрузкой — пассивным: уголок отдыха, комната психологической разгрузки, помещение для обогрева или охлаждения.

Ориентиры рациональности режима: период устойчивой работоспособности должен занимать не менее 75 % рабочего времени в первой половине смены и 65 % во второй; период врабатывания — не более 40 минут в начале смены и 20 минут после обеда.

Это методические ориентиры, а не нормативные требования

Числа в этом разделе — из физиологии труда и практики научной организации труда. Они не установлены нормативным правовым актом и не проверяются инспектором «по цифре». Юридически перерывы регулируются Трудовым кодексом (перерыв для отдыха и питания, специальные перерывы для обогревания и отдыха) и отраслевыми правилами по охране труда, а для отдельных видов работ — санитарными требованиями.

Используйте эти ориентиры как обоснование при разработке режима и при защите мероприятия перед руководством, а не как норму, на которую можно сослаться в предписании.

Эргономическая оценка рабочего места ​

Рабочее место — это система «человек — машина». Основной принцип его оценки: соответствие антропометрическим и психофизиологическим особенностям человека. Несоблюдение эргономических требований приводит к лишним усилиям и движениям, включению дополнительных групп мышц для поддержания позы — и, как следствие, к быстрому утомлению.

Сначала — правильный тип рабочей позы ​

Частая ситуация на производстве: тип позы для этого вида работ выбран верно, но организационно-техническое оснащение места не соответствует эргономическим требованиям — и правильная поза становится неудобной.

Условия, по которым выбирают тип позы:

УсловиеСидяСидя-стояСтоя
Величина усилия руками, кгсдо 55 – 10более 10
Быстрота и точность движенийнаиболее быстрые и точные——
Категория работ по энергозатратамлёгкая (Iа – Iб)средней тяжести (IIа – IIб)тяжёлая (III)
Энергозатратына 6–10 % ниже, чем в позе стоя——

Кроме этого учитывают особенности техпроцесса: он может требовать и пребывания в фиксированном положении, и постоянного перемещения.

Затем — сама оценка ​

Эргономическая оценка рабочего места включает три элемента.

Пространственная организация. Составляют перечень основного оборудования (то, что нужно для этапов техпроцесса, — станки, пульты) и вспомогательного (техоснастка, рабочая мебель, средства транспортировки). Отдельно перечисляют органы управления и делят их по типу (ручной, ножной) и по частоте использования — здесь работает ГОСТ 12.2.032-78 «Рабочее место при выполнении работ сидя. Общие эргономические требования». Затем определяют, достаточно ли площади и может ли человек свободно двигаться по оптимальным траекториям с наибольшей экономией усилий.

Временная структура деятельности. По данным хронометража. Берут не менее 10 типовых рабочих мест, на каждом наблюдают не менее 3 раз. Смотрят изменение длительности отдельных операций, времени микропауз, средней производительности, а также массу и расстояние перемещаемого груза. По этим данным судят о развитии утомления.

Функциональное состояние систем организма. Рабочая поза и условия её реализации не должны создавать дополнительных нагрузок — они должны быть такими, чтобы у допущенных к работе по состоянию здоровья не возникало значительного утомления.

Проверка результата. Если место не соответствует требованиям, разрабатывают мероприятия по рационализации. Повторное исследование проводят через 3–6 месяцев после внедрения и сравнивают с исходными данными — это и есть ответ на вопрос, сработало мероприятие или нет.

Здесь физиология смыкается с документами

Обратите внимание, что тот же хронометраж по тем же типовым рабочим местам нужен и для оценки тяжести трудового процесса при СОУТ, и для описания операций в оценке профессиональных рисков, и для паспорта рабочего места. Собирайте его один раз и в форме, пригодной для всех трёх — переделывать втрое дороже.

Что с этим делать специалисту по охране труда ​

Читать карту СОУТ осмысленно. Классы по тяжести и напряжённости перестают быть загадочными числами, когда понятно, какую физиологическую нагрузку они описывают. Загрузите выгрузку в разбор файла СОУТ и посмотрите на эти две строки отдельно.

Наполнять план мероприятий не воздухом. Подставка под деталь вместо удержания на весу; стеллаж вместо пола; чередование операций против монотонии; регламентированный перерыв в начале спада, а не в конце смены; активный отдых там, где гипокинезия. Каждое такое мероприятие имеет физиологическое обоснование, которое можно написать в плане мероприятий и произнести на совещании.

Смотреть на офис как на рабочее место. Поза «сидя» без перерывов, стереотипные движения кистей, монотония и гипокинезия — полноценные факторы со своими границами классов.

Аргументировать перед руководством. В разговоре с руководством физиологический довод работает лучше нормативного, потому что он про производительность: период устойчивой работоспособности — это и есть время, когда компания получает результат. Перерыв, поставленный правильно, его удлиняет.

Связанные материалы ​