Трудовая деятельность требует от человека высокой подвижности нервных процессов, быстрых и точных движений, повышенной активности восприятия, внимания, памяти, мышления, эмоциональной устойчивости. Изучение человека в процессе труда осуществляют физиология и психология труда, а также другие науки, как-то: инженерная психология, эргономика, техническая эстетика и др.
Физиология труда – раздел гигиены труда, посвященный изучению изменения функционального состояния организма человека под влиянием производственной деятельности и разработке рекомендаций по организации трудового процесса.
Многообразные формы трудовой деятельности принято условно подразделять на труд физический и умственный. Общепризнанная физиологическая классификация трудовой деятельности включает следующие формы:
Формы труда, требующие значительной мышечной активности, с энергетическими затратами от 17-25 МДж/сутки 4000-6000 ккал/сутки и выше. Это социально неэффективный труд, с низкой производительностью, требующий до 50% рабочего времени отдыха.
Групповые формы труда – конвейер с дроблением процесса на операции, заданным ритмом, строгой последовательностью выполнения операций, с подачей деталей к рабочему месту. Монотонность – основная отрицательная особенность конвейерного труда, приводящая к преждевременной усталости и нервному истощению. Причина в преобладании процесса торможения в корковой деятельности мозга.
Механизированные формы труда с энергетическими затратами 12,5-17 МДж/сутки (3000-4000 ккал/сутки) связаны с уменьшением мышечной деятельности, вовлечением в работу мелких мышц конечностей, характеризуются однообразием локальных действий, малым объемом воспринимаемой информации, монотонностью.
Формы труда, связанные с управлением производственными процессами, при которых человек выполняет функции оперативного звена управления.
Формы интеллектуального труда, характеризующиеся необходимостью переработки большого объема информации, мобилизации памяти, внимания, частотой стрессовых ситуаций, незначительными энергозатратами 10-11,7 МДж/сутки (2400-2000 ккал/сутки), снижением двигательной активности (гипокинезой).
Регуляцию трудовой деятельности осуществляет прежде всего центральная нервная система (ЦНС). Она регулирует деятельность клеток, тканей, органов и системы человеческого организма. Теория центрально-нервной регуляции трудовой деятельности разработана отечественными учеными И.М. Сеченовым, И.П. Павловым, Н.Е. Введенским, Л.А. Ухтомским.
Согласно этой теории психические процессы по своему происхождению – это рефлексы с началом в чувственном возбуждении и концом в мышечном движении. Двигательные реакции человека являются сложными условными рефлексами.
В процессе формирования условного рефлекса выделяются два этапа:
– на 1-ом этапе образования условного рефлекса имеет место возбуждение в ЦНС при участии многих центров коры головного мозга. На этом этапе обучения у рабочего много лишних движений, усилий, ошибок;
– на 2-ом этапе идет подкрепление и усвоение приемов работы, происходит концентрация возбуждения только в соответствующих центрах головного мозга.
Доминантные центры обладают повышенной возбудимостью и способностью к суммации возбуждений, идущих из разных источников. Они первые настраиваются на оптимальный ритм и темп работы. Формирования доминантны сопровождается развитием сопряженного торможения в других областях ЦНС, закреплением четких, экономичных рабочих движений, отсутствием ошибок.
В процессе трудовой деятельности при многократном повторении в определенной последовательности различных раздражителей складывается функциональная система работы коры головного мозга, названная И.П. Павловым динамическим стереотипом, т.е. устойчивой системой рефлексов. Механизм динамического стереотипа заключается в формировании в мозге повторяющихся нервных процессов, программирующих деятельность мозга. По мере закрепления динамического стереотипа возникает автоматизм в действиях рабочего.
Дальнейшим развитием представления о центральной регуляции трудовой деятельности является теория функциональных систем П.К. Анохина, согласно которой любой целенаправленный двигательный акт осуществляется посредством функциональной системы как замкнутого циклического образования с наличием обратной информации о результате действия. Информация о результатах действия поступает в ЦНС и сливается с моделью ожидаемого результата. Происходит оценка результата, и определяется целесообразность поведенческого акта.
Таким образом, формирование динамических мозговых систем определяет совокупность психических процессов в ЦНС, разнообразных двигательных актов, работу систем жизнеобеспечения организма.
Обязательной составной частью трудовой деятельности является мышечная, то есть двигательные действия, включающие динамические и статистические усилия. Источником энергии для сокращения мышц является экзотермическая реакция расщепления АТФ (аденозинтрифосфата). В зависимости от интенсивности работы изменяется механизм ресинтеза АТФ, сущность которого заключается в расщеплении сложных углеводородных соединений и окислении продуктов распада. В результате тренировок в мышцах увеличиваются запасы источников энергии. Процессы распада, ресинтеза энергетических веществ, изменения скорости биохимических процессов контролируются ЦНС.
Энергетические затраты человека связаны с терморегуляцией, с увеличением тяжести труда растет потребление кислорода и количество расходуемой энергии (на 95%): при умственном труде 10,5-11,7 МДж, а тяжелой физической 16,3-18 МДж. При очень тяжелой работе непрерывно нарастает потребление кислорода, и может возникнуть кислородная задолженность, когда в организме накапливаются неокисленные продукты обмена. Рост обмена веществ и расхода энергии приводит к повышению теплообразования, температуры тела на 1-1,5°С. Таким образом, энергозатраты являются критерием физической тяжести труда.