2. 2.Виды рабочих поз, их особенности по энергетическим затратам

Рабочая поза Поза человека — это положение тела, конечностей и головы в пространстве и относительно друг друга, создающееся сложным комплексом врожденных и приобретенных рефлексов. Соответственно рабочая поза — такие положения тела, головы, конечностей в пространстве и относительно друг друга, которые обеспечивают выполнение определенного трудового задания. Все многообразие рабочих поз работников различных профессий сводится, как правило, к двум основным позам: стоя и сидя. Спокойная, удобная, свободная поза стоя определяется следующими условиями: стопы развернуты кнаружи под углом 30° друг к Другу при расстоянии между пятками около 20 см; руки свободно свисают вдоль тела; взгляд устремлен перед собой; мышцы тела максимально расслаблены, человек равномерно опирается на обе стопы. При этом позвоночник принимает 5-образную форму (эта форма напоминает рессору с двойной изогнутостью, обладающую большим запасом прочности и упругости): голова поддерживается за счет совместных относительно небольших напряжений мышц шеи, верхней части корпуса и соответствующих связок. Поддержание вертикального положения при стоянии обеспечивается за счет активности мышц ног и нижней части корпуса. Даже при самом свободном стоянии вся масса тела человека, в конечном счете, приходится на относительно небольшую поверхность стоп. Поэтому при длительном поддержании позы, стоя именно в области стопы, прежде всего развиваются явления утомления с выраженными ощущениями усталости. Сохранение вертикальной рабочей позы — сложная биомеханическая задача, в разрешении которой принимают участие как пассивные (позвоночник, кости, связки), так и активные (мышцы) элементы опорно-двигательного аппарата. Устойчивая поза поддерживается напряжением соответствующих мышц. Величина напряжения скелетных мышц зависит от положения движущегося органа в пространстве, от направления его перемещения и от длительности пребывания в том или ином положении. При сидении тело покоится на поддерживающей поверхности, которая ограничена задними контурами ягодиц и ступнями ног. Масса туловища в основном приходится на поверхность сиденья. На ноги падает лишь масса голеней и часть массы бедер. Только при сильном наклоне туловища вперед на ноги переносится несколько более значительная часть массы туловища, особенно в тех случаях, когда ось бедра наклонена вниз. Чем выше расположена ось коленных суставов, тем большую часть массы принимает на себя поверхность сиденья. Если ноги не касаются пола, вся масса тела приходится на сиденье. Туловище поддерживается в основном поверхностью, ограниченной седалищными буграми и окружающими их мягкими тканями. Эта поверхность имеет протяженность в ширину (спереди назад) 10—15 см, в длину (справа налево) — 16—25 см. Такая относительно большая поверхность позволяет уменьшить статическую работу мышц по поддержанию позы по сравнению с положением стоя. Форма позвоночника сидящего человека принципиально отличается от формы позвоночника при стоянии, так как для поддержания равновесия возникает наклон верхней части туловища вперед. Самое существенное влияние на форму позвоночника при работе сидя оказывают вид деятельности, направление взгляда и положение рук. Сидение в состоянии полного расслабления без дополнительной опоры невозможно. Необходимость поддержания вертикального положения корпуса как в позе стоя, так и в позе сидя вызывает кроме мышечного напряжения нагрузку на сердечно-сосудистую систему (гемодинамику). Оптимальная рабочая поза (I класс условий труда) — свободная, удобная, смена позы «сидя — стоя» по усмотрению работника (Р 2.2.2006-05); допустимо периодическое нахождение в удобной фиксированной позе до 25 % рабочего времени. Оптимальное количество наклонов корпуса за смену до 50, а перемещение в пространстве в течение смены — до 4 км, допустимо — до 10 км. 1 класс условий труда (оптимальный, напряженность труда легкой степени) рекомендует следующие показатели монотонности нагрузки: число элементов для реализации простого задания должно быть более 10; продолжительность выполнения простых производственных заданий или повторяющихся операций — более 100 с; доля времени активных действий в течение смены — более 20%; доля времени пассивного наблюдения за ходом технологического процесса — менее 75% от продолжительности смены. Интеллектуальная нагрузка (Р 2.2.2006-05) при оптимальных условиях должна быть следующей: содержание работы не требует необходимости принятия решений; восприятие сигналов не требует коррекции действий; при распределении функций по степени сложности задания работа сводится к обработке и выполнению задания; работа ведется по индивидуальному плану. Сенсорные нагрузки (1 класс условий труда, оптимальный) включают в себя длительность сосредоточенного наблюдения — до 25 % от времени смены; плотность сигналов и сообщений в среднем за час работы — до 75; число производственных объектов одновременного наблюдения — до 5; размер объекта различения — более 5 мм при длительности сосредоточенного наблюдения 100 % времени смены; наблюдение за экранами ВДТ при буквенно-цифровой информации рекомендуется продолжительностью — до 2 ч, при графической — до 3 ч в смену. Эмоциональные нагрузки, способствующие напряженности труда, включают в себя степень ответственности за результат собственной деятельности и значимость ошибки. Оптимально — ответственность за выполнение отдельных элементов заданий. Степень риска для собственной жизни исключена, и исключена степень ответственности за безопасность других лиц. Режим работы как показатель напряженности труда следующий: оптимальная фактическая продолжительность рабочего дня — 6-7 ч; односменная работа (без ночной смены); регламентированные перерывы составляют 7 % и более рабочего времени. Для снижения утомления в процессе труда и повышения работоспособности используются следующие эффективные методы: установление рационального режима труда и отдыха; внедрение механизации трудоемких работ, переход к автоматизированным и полуавтоматизированным технологическим процессам, облегчающим труд; использование упражнения и тренировки в процессе производственного обучения, что совершенствует двигательные действия, делает их более координированными и экономичными, что способствует большей согласованности физиологических систем; применение рацио-начьной рабочей позы и правильно оборудованного рабочего места; внедрение производственной эстетики: рациональной окраски и освещения помещений, функциональной музыки, оформления интерьера; создание благоприятных отношений в коллективе; соответствие факторов производственной среды гигиеническим требованиям. Для поддержания высокого уровня работоспособности при умственном труде необходимо соблюдать ряд условий: постепенное вхождение в трудовой процесс после сна или летнего отдыха, индивидуальный ритм работы (быстрый темп чтения или письма утомляет), соблюдение привычной последовательности в трудовой деятельности, правильное чередование периодов труда и отдыха, систематические упражнения в умственном труде, благоприятные отношения в коллективе. Кроме этих условий, важное значение имеют рационально устроенное рабочее место, возможность периодического изменения положения тела, достаточное и ровное освещение рабочей поверхности. Хорошим отдыхом не только для глаз, но и головного мозга являются закрытие глаз на несколько минут, глубокое ритмичное дыхание, умеренная мышечная нагрузка в паузах, длительный спокойный сон. Оздоровительные мероприятия при профилактике перенапряжения нервно-мышечного аппарата направлены на уменьшение количества движений и снижение величин необходимых усилий. Это успешно достигается использованием средств малой механизации труда и изменением технологии выполнения производственных операций. Однако труд большинства профессий, выполняющих локальную физическую работу, не поддается малой механизации (наборщики типографий, операторы ПЭВМ, телеграфисты, кассиры и др.). Для этих профессий самым эффективным является внедрение рационального режима труда и отдыха. В большинстве случаев физиологи рекомендуют примерно одинаковый режим труда и отдыха, включающий следующие регламентированные перерывы: I — ранняя физкультпауза, проводимая через 15—20 мин после начала смены для сокращения фазы врабаты-ваемости; 2 — перерыв длительностью 10 мин через 2,5—3 ч после начала смены для проведения самомассажа рук; 3 — перерыв длительностью 7—10 мин в середине второй половины смены для проведения производственной гимнастики. В случае раннего начала работы (в 7 - 7 ч 30 мин) между вводной гимнастикой к перерывом для самомассажа рук целесообразно ввести 7—10 мин перерыва для завтрака. Обеденный перерыв для работников, выполняющих локальную физическую работу, назначается через 4—4,5 ч работы продолжительностью не менее 40 мин. В связи с тем, что длительное поддержание вынужденных и неудобных рабочих поз способствует развитию перенапряжения и патологических состояний опорно-двигательного аппарата, сосудистой системы ног и нижней части корпуса, меры профилактики должны быть комплексными. Они включают мероприятия по рациональной организации рабочих мест и самих рабочих поз, внутри-сменных режимов труда и отдыха, подбору соответствующей рабочей обуви, средств послерабочей реабилитации, занятия различными видами спорта. При рациональной организации рабочей позы в качестве средства профилактики перенапряжения опорно-двигательного аппарата необходимо использовать позу сидя-стоя, что возможно при выполнении большого количества ручных и механизированных работ. Работы, требующие большой точности и хорошей координации движений, следует выполнять только в позе сидя, а при необходимости в процессе работы перемещать тяжелые грузы (массой более 5 кг для женщин и 10 кг для мужчин) или прилагать значительные усилия (более 50 Н для женщин и более 100 Н для мужчин) предпочтительно работать стоя. Организация работы, по типу сидя-стоя позволяет работнику по своему желанию в каждый момент определять удобную для ног позу, дает возможность менять группы мышц, работающих на поддержание рабочей позы, давать отдых уставшим мышцам, восстанавливать кровообращение в тех частях тела, где оно было нарушено. Даже самая рациональная организация рабочего места не может полностью ликвидировать нагрузки на опорно-двигательный аппарат и предупредить нарушения венозного кровообращения в области ног и малого таза. Поэтому необходим регламентированный режим труда и отдыха. При выполнении работ в позе стоя рекомендуются перерывы, аналогичные профилактике перенапряжений нервно-мышечного аппарата (см. выше). Кроме того, если работа в позе стоя сопровождается наличием большого количества наклонов корпуса или длительного пребывания в наклонном положении, необходимо к указанных мероприятиям добавить выполнение через каждый час работы гимнастических упражнений в течение 1-2 мин. Необходимо также рекомендовать при работе стоя носить специальную ортопедическую обувь с супинаторами, что уменьшает утомление мышц ног и снижает застой крови в ногах. Мероприятия, предупреждающие развитие монотонии, должны быть направлены на: повышение уровня активности ЦНС, увеличение эмоционального тонуса и мотивации; обеспечение оптимальной информационной и двигательной нагрузок; устранение объективных факторов монотонного труда. Указанным целям способствуют следующие мероприятия: автоматизация и механизация производства; совершенствование технологии, оптимизация содержания труда; совершенствование организации трудовой деятельности; рационализация рабочего места и оздоровление условий производственной среды; применение психологических и социально-психологических факторов профилактики монотонии; разработка и внедрение систем профессионального отбора и профессиональной ориентации; рациональное использование внерабочего времени.

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЕ ЗАТРАТЫ ПРИ РАЗЛИЧНЫХ ФОРМАХ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Энергия, необходимая человеку для жизнедеятельности, выделя­ется в его организме в процессе окислительно-восстановительного распада углеводов, белков, жиров и других органических соединений, содержащихся в продуктах питания. Окислительно-восстановитель­ные реакции в живых организмах могут протекать как с участием ки­слорода (аэробное окисление), так и без участия кислорода (анаэроб­ное окисление). Анаэробное окисление характеризуется меньшим количеством высвобождаемой энергии и имеет ограниченное значе­ние у высших организмов.

При аэробном окислении 1 г жира в организме высвобождается 38,94 кДж, а при окислении 1 г белка или 1 г углеводов —17,6 кДж энергии. Эта энергия частично расходуется на совершение полезной работы и частично рассеивается в виде теплоты, нагревая тело чело­века и окружающую среду (КПД мышечных тканей человека — 40...60 %).

Совокупность химических реакций в организме человека называется обменом веществ. Для характеристики суммарного энергетического обмена веществ используют понятия основного обмена и обмена при различных видах деятельности.

Основной обмен характеризуется величиной энергетических затрат в состоянии полного мышечного покоя в стандартных условиях (при комфортной температуре окружающей среды, спустя 12... 16 ч после приема пищи в положении лежа). Энергозатраты на процессы жизне­деятельности в этих условиях для человека массой 75 кг составляют 87,5 Вт.

Изменение позы, интенсивности мышечной деятельности, ин­формационной насыщенности труда, степени эмоционального на­пряжения и других факторов приводят к дополнительным затратам энергии. Так, в положении сидя за счет работы мышц туловища за­траты энергии превышают на 5... 10 % уровень общего обмена, в поло­жении стоя — на 10... 15 %, при вынужденной неудобной позе — на 40...50 %.

При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15...20 % основного обмена (масса мозга состав­ляет 2 % 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 %. Повышение обмена веществ и расхода энергии при работе приводит к повыше­нию теплообразования. При тяжелой физической работе температура тела может повышаться на 1...1,5°С.

Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напря­женности выполняемой работы, имеющим важное значение для оп­тимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом непрямой калориметрии, т. е. пол­ного газового анализа (учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа). С увеличением тяжести труда значи­тельно возрастает потребление кислорода и количество расходуемой

энергии, отсюда наблюдаются различные суточные энергозатраты человека, МДж:

Работники умственного труда (инженеры, врачи, педагоги и др.) . 10,5... 11,7 Работники механизированного труда и сферы обслуживания (мед­сестры, продавцы, рабочие, обслуживающие автоматы и др.). 11,3...12,5 Работники, выполняющие работу средней тяжести (станочники, шоферы, хирурги, полиграфисты, литейщики, сельскохозяйствен­ные рабочие и др.) 12,5... 15,5

Работники, выполняющие тяжелую работу (лесорубы, грузчики,

горнорабочие, металлурги и др.) 16,3... 18,0