Закономірності динаміки працездатності і характеристика її фаз

На основі виробничих, фізіологічних, психологічних показників, визначених за кожну годину роботи, будують криві працездатності. Кривою працездатності називають графік зміни виробничих і психофізіологічних показників протягом робочого дня, доби, тижня, року. Криві працездатності будують як за кожним окремим показником, так і за інтегральним.

Узагальнена крива працездатності людини протягом робочого дня дістала назву «класичної кривої» і характеризується чітко вираженими фазами.

Фазами працездатності називаються зміни функціонального стану організму людини в процесі діяльності. Протягом робочої зміни в динаміці працездатності виділяється декілька фаз.

Доробочий стан, або фаза мобілізації енергетичних резервів, підвищення тонусу ЦНС перед виконанням роботи. Це перехідний період між станом спокою і робочим станом, що його О. О. Ухтомський назвав оперативним спокоєм. Він характеризується підвищенням лабільності і порогів збудливості нервових центрів і являє собою не пасивну бездіяльність, а спеціальне обмеження актів дії. Вираженість передробочих зрушень і тривалість періоду оперативного спокою залежать від багатьох факторів: рівня домагань і мотивації працівника, інтенсивності роботи, індивідуально-типологічних особливостей особистості. Слід зазначити, що в тих випадках, коли людина не думає про роботу, не знайома з нею, виконує її автоматично без емоційних переживань, можна спостерігати стан «чистого спокою» без установки на роботу. Стан оперативного спокою має дуже важливе значення для виконання роботи, оскільки формує оптимальний вихідний рівень функціонального стану організму працівника.

Рис. 1. Типова крива працездатності протягом робочої зміни:

а — впрацювання; b — стійка працездатність; c — зниження працездатності; d — емоційний порив

Фаза впрацювання, або стадія зростаючої працездатності, — це період, протягом якого відбувається перехід від стану оперативного спокою до робочого стану. Вона характеризується переходом функцій на новий, більш високий рівень інтенсивності. Зокрема, в організмі посилюються обмінні процеси, робота органів і систем. Однак посилення різних функцій має гетерохронний (неодночасний) характер. Передусім посилюється діяльність рухового апарату, пізніше — вегетативних органів. Посилення функцій відбувається нерівномірно. Зразу після початку роботи спостерігається інтенсивне посилення функцій, а потім воно сповільнюється. Енергозабезпечення на початку роботи здійснюється переважно анаеробним шляхом, пізніше аеробним (якщо немає великого кисневого боргу). Отже, можна говорити про дві фази впрацювання — швидку і повільну.

В результаті відбувається адаптація організму працівника до трудових навантажень, організується злагоджена система рухів і відповідна їм взаємодія між органами і системами.

Координація між нервовими центрами і робочими органами відбувається шляхом формування домінанти і засвоєння ритму. На початку цієї фази спостерігаються певна напруженість фізіологічних функцій і порівняно невисокі виробничі показники роботи. Причина такого стану в тому, що на працівника справляють вплив різні побічні фактори, і побічна функціональна система досить стійко займає мозок. Основна функціональна система ще не стала домінантою і між ними відбувається нейрофізіологічний конфлікт, що виявляється в неточності трудових рухів, наявності зайвих і помилкових дій. З переборенням нейрофізіологічного конфлікту в результаті координаційної функції мозку працездатність людини підвищується, покращується якість роботи, а трудовий акт стає домінантною реакцією. Тривалість фази впрацювання може бути різною, оскільки залежить від багатьох чинників. Так, чим інтенсивніша робота, тим швидше завершується фаза впрацювання. На важких ручних роботах період впрацювання складає 20—25 хв; при виконанні легких точних робіт — 1—1, 5 год, а при розумовій праці — 1, 5—2, 5 год.

На тривалість фази впрацювання впливає вік працівника. У молодих працівників вона коротша, ніж у осіб середнього і старшого віку, оскільки у них вища збудливість нервових центрів і швидше активізуються обмінні процеси. Значний вплив на прискорення фази впрацювання справляють досвід, тренованість, емоційний стан і ставлення людини до праці.

Фаза стійкої працездатності, або стійкого стану, характеризується найвищою для конкретного працівника продуктивністю праці. На цій фазі встановлюється оптимальний режим роботи організму, який виявляється в певній стабілізації показників фізіологічних і психічних функцій, рівновазі між утворенням і виведенням продуктів розпаду, між кисневим запитом і кисневим споживанням. Для фази стійкої працездатності характерні високі виробничі показники при оптимальному напруженні фізіологічних функцій. Основна функціональна система є стійкою домінантою. Тривалість її становить 2—3 год у першій половині робочого дня і залежить від важкості роботи, характеру м’язових навантажень, вихідного функціонального стану працівника, віку, особистісних властивостей.

Фаза розвитку втоми починається через 3—4 год від початку роботи і характеризується зниженням виробничих показників при наростанні напруженості фізіологічних функцій організму. Людина відчуває стомлення, яке посилюється відчуттям голоду.

За своєю суттю стадія розвитку втоми являє собою загострення нейрофізіологічного конфлікту між функціональними системами, зокрема основною і відновлювальною. Залежно від рівня загострення нейрофізіологічного конфлікту у працівника може сформуватися граничний або патологічний функціональний стан. Функціональні затрати на одиницю роботи зростають. Ознаками нейрофізіологічного конфлікту є нестійкість уваги, нерішучі, неточні і зайві рухи, реакції на побічні подразники, посилення нервово-емоційного напруження тощо.

Зауважимо, що перехід організму зі стійкого стану до фази втоми відбувається стадійно. Вирізняють три стадії такого переходу:

• стадія повної компенсації, яка близька до фази стійкої працездатності. Характерними рисами її є виникнення початкових ознак втоми, які повністю компенсуються вольовими зусиллями працівника, продуктивність праці зберігається на досягнутому рівні завдяки резервним можливостям організму;
• стадія нестійкої компенсації — характеризується зниженням працездатності, яке вольовими зусиллями працівника сповільнюється, але не виключається. Виникає відчуття стомлення, змінюються психічні функції;
• стадія прогресивного зниження працездатності, яка характеризується швидким наростанням втоми, зниженням виробничих показників, великими функціональними зрушеннями в організмі (сповільнення реакції, порушення координації рухових компонентів діяльності тощо).

Звідси випливає, що обмеження роботи при ранніх ознаках втоми недоцільне.

Зазначені фази працездатності повторюються в другій половині робочого дня. Проте вони мають певні особливості. Так, фаза впрацювання за тривалістю коротша, а рівень працездатності на фазі стійкого стану нижчий, ніж у першій половині робочої зміни. Стадія розвитку втоми починається раніше, а працездатність більш прогресивно зменшується.

У деяких випадках наприкінці робочої зміни можливе підвищення працездатності людини внаслідок чисто емоційних факторів. Ця фаза в динаміці працездатності дістала назву «емоційного, або кінцевого, пориву».

Після закінчення роботи наступає період відновлення показників фізіологічних функцій організму і працездатності. Припинення трудової діяльності супроводжується певний період посиленням фізіологічних функцій — вентиляції легень, серцево-судинної діяльності, тепловіддачі з поверхні тіла, підвищенням збудливості нервових центрів.

Тривалість відновлювального періоду може бути різною залежно від важкості роботи, величини зрушень у функціонуючих фізіологічних системах. Так, після напруженої трудової діяльності м’язова працездатність у перші години відновлювального періоду продовжує знижуватися. Потім протягом декількох годин працездатність стабільно зберігається на зниженому рівні і лише після цього починає повільно відновлюватися до вихідного рівня. За цією фазою настає нова фаза, коли працездатність м’язової системи перевищує вихідний рівень, а потім знову знижується, хоча і дещо перевищує вихідний рівень. Така динаміка відновлення працездатності характерна для працівників, які виконують звичну роботу, з добре сформованими трудовими навичками, правильно організованим відпочинком. У більшості працівників, які нормально працюють і правильно відпочивають, повний цикл відновлювальних процесів завершуються протягом 12—16 год. За інших умов (надзвичайні фізичні, психічні та емоційні напруження, початок роботи у фазі зниженої працездатності через неповне її відновлення) необхідний більш тривалий відпочинок.