Fizjologia - wyklad 1 - Fizjologia i postacie pracy

1. Definicja i zadania fizjologii pracy

Fizjologia pracy jest nauką, która dąży do poznania i ustalenia praw rządzących fizyczną i psychiczną aktywnością człowieka, w różnych warunkach środowiskowych pracy. Zajmuje się ona badaniami stanu czynnościowego ustroju człowieka podczas pracy i uzasadnieniem organizacyjnych zmian procesów technologicznych, sprzyjających zachowaniu zdolności człowieka do pracy.

Wyniki badań fizjologicznych służą do opracowania norm, których przestrzeganie sprzyja zwiększeniu wydajności pracy przy zmniejszonym koszcie fizjologicznym pracy i zachowaniu optymalnych warunków czynności narządów wewnętrznych.

Fizjologia pracy, będąc odrębnym działem fizjologii ogólnej, posługuje się jej metodami w ścisłym oparciu o anatomię człowieka.

Do zadań fizjologii pracy należy:

• określenie warunków środowiska odpowiadających możliwościom i wymaganiom psychofizycznym człowieka, z uwzględnieniem jego płci i wieku,

• ustalenie optymalnego obciążenia pracą i fizjologicznie uzasadnionych norm pracy i wypoczynku,

• określenie metod i sposobów racjonalnego wykorzystania biologicznej siły człowieka, zapewniającej mu wysoką sprawność psychofizyczną, bez szkody dla jego zdrowia.

Naczelnym celem fizjologii pracy jest określenie warunków niezbędnych dla utrzymania człowieka w pełnym zdrowiu i wysokiej sprawności oraz zdolności do pracy, w ciągu jak najdłuższego okresu życia.

Praktyczne wskazania fizjologii pracy mogą i powinny być realizowane przez przemysłową służbę zdrowia, wspólnie ze służbą bezpieczeństwa i higieny pracy poprzez:

1. dokładną analizę stanowisk pracy pod kątem widzenia fizjologii, higieny i psychologii pracy, opartą na znajomości technologii produkcji. Analiza polega na chronometrażu pracy, określeniu wydatku energetycznego, postawy przy pracy, warunków środowiska (szkodliwości fizycznych, chemicznych i biologicznych), stopnia uciążliwości psychicznej i obciążenia układu nerwowego oraz stopnia monotonii itp.,

2. stałe informowanie nadzoru technicznego i załogi o potrzebach i możliwościach racjonalnego dostosowania pracy zawodowej do robotnika,

3. kontrolę i nadzór .nad dostosowywaniem warunków pracy robotnika do jego możliwości psychofizycznych,

4. wskazywanie na konieczność przesunięć robotników na stanowiska pracy odpowiadające ich uzdolnieniu, uwzględniając ich wiek, płeć i stan zdrowia,

5. uświadomienie robotników o konieczności zgłaszania dolegliwości, które mogą pozostawać w związku z pracą,

6. wstępne i okresowe badania lekarskie zarówno przewidziane przepisami, jak i wynikające z konkretnych warunków środowiska pracy,

7. współpracę w rehabilitacji pracowników,

8. okresowe wykonywanie analizy stanu zdrowia załogi.

2. Pojęcie pracy i nauk z nią związanych

Pojęcie pracy może mieć różne znaczenie, w zależności od tego kto je wypowiada:

Z punktu widzenia społecznego pracą nazywamy wszelką celową działalność człowieka odbywającą się w ścisłym powiązaniu z oddziaływaniem czynników środowiska zewnętrznego, prowadzącą do zaspokojenia dowolnych potrzeb ludzkich i wytwarzania dóbr materialnych i duchowych, zapewniających wykonawcy określoną pozycję społeczną i ekonomiczną. (wg S. Klonowicza)

Z punku widzenia fizjologicznego praca to taki stan organizmu, w którym na skutek obciążenia wysiłkiem zostaje zużyta większa ilość energii niż w stanie spoczynku na czynności związane z wykonywaniem zawodu ale także na pracę serca, nieustanny skurczach mięśni oddechowych, statyczny wysiłek mięśni utrzymujących ciało w odpowiedniej pozycji, a ponadto na ciągłą prace mózgu oraz na przebiegające jednocześnie czynności wątroby, nerek, przewodu pokarmowego i innych narządów ustroju.

Dobrą ilustracją podanej definicji jest tabela 1, przedstawiająca dobowe zużycie energii w kilokaloriach /kcal/ przez człowieka w spoczynku i w czasie średnio ciężkiej pracy fizycznej.

Tabela nr 1

Narząd	bezwzględne zużycie dobowe energii przez narząd w czasie		wskaźnik w stosunku do zużycia energii przez cały organizm w czasie		ilość kalorii przypadająca na kilogram wagi poszcze-gólnych narządów w czasie
		spoczynku	pracy	spoczynku	pracy	spoczynku	pracy
		kcal/dobę		%		kcal/dobę
mięśnie	456	2500	38	70	18	102
wątroba	149	79	12	2	57	30
żołądek i jelita	91	58	8	2	32	20
nerki	90	26	7	1	171	50
serce	53	160	4	5	83	250
mózg	36	40	3	1	36	36

Dane trzeciej kolumny są o tyle charakterystyczne , że zużycie energii nie jest proporcjonalne do globalnego ciężaru pracującego narządu. Mała nerka np. zużywa w spoczynku znacznie więcej energii niż wszystkie mięśnie razem wzięte w stosunku do ich, bez porównania większego ciężaru.

Fizjologiczna definicja procesu pracy

Proces pracy jest to wszelka praca odbywająca się dzięki uruchomieniu mechanizmów psychologicznych, które powodują przestawienie się ustroju w toku wykonywanej czynności roboczej na nowy poziom czynnościowy, wyrażający się przede wszystkim w charakterze i intensywności przemiany materii, zmianach parametrów cechujących poszczególne układy, narządy pod względem morfologicznym i fizjologicznym oraz zmianach w sferze psychicznej człowieka i jego powiązaniach ze społecznością ludzką.

Z przetoczonych definicji wynika iż: praca człowieka jest niezbędnym warunkiem jego egzystencji i rozwoju. zdeterminowanym przez takie czynniki kształtujące, jak: materialne warunki środowiska, czynniki psychofizjologiczne i socjologiczne, dlatego też stanowi ona przedmiot zainteresowań różnych dziedzin wśród których najważniejsze to fizjologia, psychologia, psychofizjologia, socjologia, antropometria, ergonomia i higiena.

Psychologia pracy zajmuje się badaniem zachowania człowieka w związku z jego pracą oraz warunkami i wynikami tej pracy, a także zrozumieniem problemów człowieka wewnątrz zakładu pracy; psychologia pracy obejmuje następujące nurty badawcze:

• przystosowanie pracy do człowieka (psychologia inżynieryjna) - polega na zorganizowaniu i zapewnieniu warunków pracy dostosowanych do możliwości psychofizycznych ludzi;

• przystosowanie człowieka do pracy - obejmuje racjonalny dobór kadr, ich rozmieszczenie i przygotowanie do wykonywania pracy;

• przystosowanie człowieka do pracy z innymi ludźmi - obejmuje wzajemne stosunki między jednostką a grupą, między kierownictwem a pracownikami;

Psychofizjologia, dział nauki na pograniczu psychologii pracy, bada związki między procesami psychicznymi a somatycznymi, koncentrując się na mechanizmach poszczególnych procesów psychicznych i zachowania. Badania dotyczą czynności ośrodkowego układu nerwowego i analizatorów, wpływu różnych czynników środowiska pracy na zdolność do pracy umysłowej, wpływu temperamentu, reaktywności, motywacji i emocji na wydajność i precyzyjność pracy oraz na czas występowania i intensywność znużenia.

Socjologia pracy zajmuje się postawami i zachowaniami ludzi w procesie pracy. Znajduje się ona na pograniczu psychologii i socjologii. Ludzie pracuj, nie tylko w celu zaspokojenia, swych potrzeb natury biologicznej, lecz także w celu zaspokojenia swych potrzeb społecznych, wywodzących się z określonych środowisk społecznych. Dążą oni do zapewnienia sobie miejsca w społeczeństwie, zdobycia uznania i władzy. Środki, metody, przebieg i wyniki pracy mają swoje społeczne pochodzenie i uwarunkowania.

Antropometria jest to dział antropologii obejmujący szereg metod pomiarowych, opisowych, fotograficznych, za których pomocą oznacza się parametry cechujące budowę ciała człowieka i wymiary poszczególnych jego części. Na podstawie uzyskanych wyników oblicza się współczynniki antropometryczne, które w sposób przybliżony cechują rozwój fizyczny człowieka, a w powiązaniu z ilościową charakterystyką cech motorycznych (siły, mocy) stwarzają możliwości oceny jego sprawności i mogą być skorelowane z poziomem wydolności fizycznej oraz wartościami niektórych parametrów fizjologicznych.

Higiena pracy zajmuje się działalnością człowieka w powiązaniu z warunkami środowiska pracy w aspekcie ich możliwego wpływu na ustrój. Higiena pracy określa fizyczne, chemiczne i biologiczne czynniki środowiska pracy od strony ich wpływu na stan zdrowia człowieka. Opracowuje również normy higieniczne i profilaktyczne oraz przedsięwzięcia zapewniające optymalizację warunków pracy.

Ergonomia zajmuje się dostosowaniem maszyn, urządzeń i narzędzi pracy oraz warunków materialnego środowiska pracy do potrzeb człowieka oraz do jego możliwości anatomicznych i fizjologicznych; przedmiotem zainteresowania ergonomii jest przede wszystkim wyeliminowanie lub ograniczenie skutków oddziaływania czynników niebezpiecznych, szkodliwych i uciążliwych na stanowisku pracy, zapewnienie komfortu pracy, optymalnej wydajności i jakości pracy, optymalizacja kosztu biologicznego pracy

Rodzaj pracy

W kwalifikacji psychofizjologicznej uwzględniającej rodzaj, ciężkość pracy i udział układu mięśniowego i ośrodkowego układu nerwowego wyodrębniamy pracę:

1. Pracę fizyczną (pracę mięśniową) jest to praca, w której przeważa obciążenie fizyczne powstałe w wyniku czynności mięśniowych; Pracę fizyczną można podzielić na dwie grupy:

Pracę statyczną - jest to praca wykonywana siłą mięśni utrzymywanych w stałym położeniu. W czasie jej przebiegu przy udziale skurczu izometrycznego mięsień nie zmienia swojej długości, zwiększa tylko stopniowo swoje napięcie. Mimo że mięsień nie wykonuje zewnętrznie pracy mechanicznej, to jednak w tkankach występują zmiany chemiczne. W wyniku utrzymującego się zwiększonego napięcia występuje ucisk włókien na naczynia krwionośne, upośledzający prawidłowe odżywianie pracujących mięśni i uniemożliwiający odprowadzenie dwutlenku węgla i innych produktów rozpadu (rys. 1). Mięsień szybko ulega niedożywieniu -występują objawy zmęczenia i narasta drżenie mięśniowe. Im bardziej siłą woli chcemy opanować drżenie - tym silniej ono występuje

• Praca statyczna jest bardziej wyczerpująca niż dynamiczna, np. utrzymanie ciężaru w jednym punkcie wyczerpuje pięciokrotnie bardziej niż jego opuszczenie lub podnoszenie (rys. 2).

• Pracę dynamiczną - jest to praca wykonywana dzięki ruchom mięśni. W czasie jej przebiegu przy udziale skurczów izotonicznych mięsień kurcząc się powoduje przemieszczenie ciała w przestrzeni lub przemieszczenie części ciała względem siebie. Praca dynamiczna ujemna występuje wówczas, gdy mięsień przeciwstawia się nadmiernemu rozciąganiu. Podczas pracy dynamicznej na przemian skurcze i rozkurcze umożliwiają przepływ krwi, dostarczając tlen -w ilościach odpowiadających zapotrzebowaniu oraz substancje odżywcze, a jednocześnie zabierają produkty przemiany materii i ciepło (rys. 1). W okresie rozkurczu dochodzi do rozluźnienia, spadku napięcia mięśni i do ich odpoczynku. Jeżeli rytm pracy jest odpowiedni w optymalnych warunkach nasilenia i powtarzalności, to praca dynamiczna może być kontynuowana w ciągu długiego czasu bez występowania większych objawów zmęczenia.

2. Praca umysłowa (praca intelektualna) jest to praca, w której przeważa obciążenie umysłowe powstałe w wyniku napięcia uwagi i procesów umysłowych oraz emocjonalnych; Cechuje ją wielkie napięcie ośrodkowych czynności nerwowych i analizatorów. Przebiega ona na tle wyraźnego zabarwienia emocjonalnego, wyrażającego się w miarach przebiegu procesów wegetatywnych i humoralnych. Ponadto szczególną rolę odgrywa w pracy umysłowej pobudzające działanie tworu siateczkowego, a możliwość jej wykonywania zapewniają mechanizmy odruchów bezwarunkowych i warunkowych nakładające się na ogólny zespół adaptacyjny, w którym oprócz układu przysadka nadnercza zaangażowane są inne komponenty czynnościowe układu gruczołów wewnętrznego wydzielania.

Praca umysłowa jest nieodzownym atrybutem procesów śledzenia i kontroli urządzeń sygnalizacyjnych, gromadzenia napływającej informacji, jej przetwarzania i podejmowania niezbędnych decyzji, adekwatnych do stawianych przed pracownikiem wymogów.

Rys nr 1 Procesy zachodzące w dynamicznej i statycznej pracy mięśni.

Schematu klasyfikacji obciążeń człowieka pracą wg. A. Atzlera przedstawia rys 3.

Rys. 3. Schemat obciążeń człowieka pracą według A. Atzlera

Zgodnie z przyjętym przez niego kryterium, jakim jest wielkość wysiłku fizycznego, obciążenie człowieka pracą można podzielić na stopnie: „żaden”, „lekki”, „średni” i „ciężki” a także sklasyfikować ją według rozróżnienia poziomu obciążenia psychicznego, z jakim wykonywane są ruchy przy pracy, na: „nieznaczne”, „średnie”i "duże". Najniższy poziom "zero" dla obciążenia psychicznego nie jest przewidziany, ponieważ nie istnieje u człowieka proces pracy całkowicie pozbawiony tego rodzaju obciążenia.

Na rysunku 2 scharakteryzowano kilka typowych obciążeń przy pracy.

Najcięższa praca fizyczna - gruba linia - jest niemożliwa do zautomatyzowania z powodu małej szybkości, z jaką jest ona wykonywana, przy minimalnym psychicznym obciążeniu, rzadko osiągającym stopień "średni".

W pracy przy średnim obciążeniu psychicznym, występującym przy obsłudze maszyn biurowych lub lekkiej pracy taśmowej, wysiłek fizyczny jest lekki (linia 2) lub osiąga najwyżej poziom "średni", przy czym staje się możliwa pełna automatyzacja pracy.

Średnio ciężką pracę taśmową przedstawia linia 3, jest praca przy której nie ma zastosowania pełnej automatyzacji.

Przy pracach biurowych fizyczne obciążenie spada do zera - np. praca księgowego (linia 4).

Pracę czysto umysłową, np. warunki, jakie zachodzą przy dyktowaniu, a także w pracy operatora obserwującego pulpit sterowniczy przedstawia linia 5.

Proces pracy, w którym występuje wysoki poziom indywidualizacji czynności roboczych, np. praca rzemieślnika czy artysty malarza określa linia 6.

1

5

Rys.2. Praca dynamiczna i statyczna

Praca dynamiczna

Praca statyczna

---