Charakterystyka dynamicznego obciążenia fizycznego
Obciążenie pracą jest to układ sił zewnętrznych i wewnętrznych, czynnie oddziałujący na człowieka w sytuacji pracy, powodujący wzrost jego energii psychofizycznej oraz zmęczenie.
Każdy człowiek jest w stanie znieść pewien poziom obciążenia przez pewien, czas bez uszczerbku dla zdrowia i zdolności do pracy. Poziom ten można określić mianem obciążenia granicznego.
Obciążenie pracą można podzielić, (wg kryterium fizjologicznego), na fizyczne i psychiczne.
Obciążenie fizyczne spowodowane jest pracą mięśniową. Może być ono dynamiczne związane z ruchem i przemiennym angażowaniem określonych partii mięśni i układu kostnego, oraz statyczne związane z wysiłkiem jednorodnym, angażującym w sposób stały, jednostronny te same partie układu mięśniowego i kostnego. Wynikające bądź z pozycji ciała, bądź z jednostajności ruchów.
Obciążenie psychiczne polega na napięciu i koncentracji uwagi, angażowaniu umysłu i systemu nerwowego człowieka. Może ono wynikać z samej pracy, jej charakteru i warunków, w których się ona odbywa, a także z cech osobowości wykonawcy pracy, jego stanu emocjonalnego i stosunku do wykonywanych czynności.
Obciążenie statyczne, wywołuje długotrwałe napięcie mięśni, stanowi poważny czynnik zwiększający wysiłek fizyczny. Długotrwałe napięcie mięśnia, poprzez ucisk na naczynia krwionośne, utrudnia swobodny przepływ krwi, co z kolei zakłóca dostarczanie niezbędnych składników i usuwanie produktów przemiany materii. W tych warunkach ułatwiony jest rozwój zmęczenia. Powstaje poczucie dyskomfortu, aż do pojawienia się reakcji bólowych w napiętych mięśniach.
Przy obciążeniu dynamicznym wysiłek przebiega w warunkach ruchu, w związku z przemieszczaniem ciała ludzkiego lub jego części w przestrzeni. Zachodzi przy udziale izotonicznych (zmienia się długość mięśnia przy stałym poziomie napięcia mięśniowego) skurczów mięśni, podczas których następuje skrócenie włókien - okresy skurczu i rozkurczu mięśni. Obciążenie dynamiczne jest wyrażane w kaloriach pracy na jednostkę czasu.
Obciążenie dynamiczne jest podstawowym czynnikiem, który powoduje podwyższenie poziomu przemiany materii.
Związana z nią wielkość wydatku energetycznego jest proporcjonalna do wskaźników fizjologicznych, takich jak:
ilość zużytego tlenu (szybkość oddechu - poziom zużytego tlenu lub wydychanego dwutlenku węgla),
częstość skurczów serca,
ciśnienie krwi,
temperatura ciała i skóry.
Wydatek energetyczny
Podczas wykonywania pracy o określonym wysiłku fizycznym organizm ludzki osiąga stan równowagi pomiędzy powstawaniem i wydalaniem produktów przemiany materii towarzyszącej przemianom metabolicznym.
Podczas wykonywania pracy umiarkowanej dostarczana ilość tlenu jest całkowicie wystarczająca dla mięśni biorących udział w procesie pracy, a występująca oszczędność kosztów energii umożliwia znaczne wydłużenie efektywnego czasu pracy. Natomiast w czasie wykonywania pracy dynamicznej często następuje spadek wydajności energetycznej, którego regeneracja nie jest możliwa w czasie stosowanych przerw w pracy.
W krótkich odstępach czasu, podczas wykonywania pracy dynamicznej, może występować wysiłek większy od maksymalnego, powodując na początku wysiłku niedobór tlenu, a następnie wystąpienie długu tlenowego, który musi być uzupełniony po zakończeniu wysiłku. Pokrycie wydatku energetycznego organizmu w fazie beztlenowej trwającej 20-30 sekund powoduje tworzenie się kwasu mlekowego.
Skutki pracy dynamicznej
Wysiłek fizyczny dynamiczny może zaburzyć normalne funkcjonowanie organizmu człowieka między innymi poprzez:
wywołanie hamowania wydzielania soków trawiennych (w przypadku ciężkich i długotrwałych wysiłków),
zmniejszenie ilości wody ustrojowej (poprzez pocenie się),
zmniejszenie objętości krwi bieżącej, zarazem zwiększenie prędkości jej przepływu,
zwiększenie stężenia potasu i noradrenaliny we krwi,
powodowanie pojawienia się tzw. białkomoczu wysiłkowego (jest to utrata białka występuje m.in. w stanach dużego wysiłku fizycznego)
Porównanie pracy dynamicznej i pracy statycznej:
Praca dynamiczna:
skurcze o charakterze izotonicznym (zmienia się długość mięśnia przy stałym poziomie napięcia mięśniowego - wynikiem skurczu jest ruch)
zapotrzebowanie na tlen i substraty energetyczne równoważone zwiększonym przepływem krwi
zmieniający cyklicznie swoje wymiary mięsień współpracuje z układem krążenia
wyzwalane są większe siły maksymalne w dłuższych okresach czasu, krótsze czasy regeneracji
Praca statyczna:
skurcze o charakterze izometrycznym (wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości - wynikiem nie jest ruch ale utrzymanie części ciała w stałym położeniu np. odkręcanie mocno przykręconych śrub, stanie, trzymanie ciężarów)
zmniejszony przepływ krwi na skutek stałego napięcia
zwiększone obciążenie układu krążenia
mniejsze siły maksymalne, bardzo długie okresy regeneracyjne (dług tlenowy)