Межа працездатності і функціональні стани організму людини в процесі праці

Величина працездатності різних функціональних одиниць неод­накова. Найменшу працездатність мають центри кори, більшу — підкоркові утворення мозку і найбільшу — виконавські функціо­нальні одиниці (м'язи). Це зумовлюється тим, що кількість сприй­маючих елементів набагато перевищує кількість виконавських, тому при переключенні з однієї форми коркової діяльності на інші вико­ристовуються одні й ті самі виконавські функціональні одиниці. Останні наділені більшим рівнем працездатності.

Слід підкреслити, що межа працездатності — величина перемінна. Залежно від конкретних умов працездатність функціональної оди­ниці може змінюватися в широких межах. Згідно з теорією функціо­нальної системи працездатність є фізіологічною константою, тоб­то підпорядковується закону саморегуляції. Саморегуляція — це по­вернення фізіологічних величин, які змінюються в процесі діяльно­сті, до вихідних значень або в певні рамки. Вичерпавши свої рушій­ні сили, організм відновлює їх і зберігає працездатність в межах, визначених фізіологічними законами.

Накопиченням енергетичних речовин, витрачених в процесі праці, займається спеціальна, системно організована діяльність організму — відновлювальна функціональна система. Подразником для неї є від­хилення від фізіологічних констант енергетичних речовин, зміни у складі крові, наявність продуктів розпаду тощо. Реалізація віднов-лювальної функції здійснюється внаслідок процесу збудження, яке заставляє енергетичні речовини виходити з депо і надходити до ро­бочих органів. Разом з тим відновлення працездатності здійснюєть­ся за участю процесу гальмування. Це зумовлюється тим, що будь-який орган не може одночасно виконувати роботу (наприклад, пере­робка інформації нервовою клітиною) і перекачувати до себе енер­гетичні речовини з депо. Тому процес гальмування блокує робочий акт і створює відпочинок функціональним одиницям, забезпечуючи відновлення їх енергетичного потенціалу.

З практики відомо, що вольовим зусиллям людина може примуси­ти себе продовжувати роботу і тоді, коли необхідне включення відновлювальної функціональної системи.

У цьому разі організм використовує енергетичні речовини, при­значені для оновлення і підтримання елементів, які складають струк­туру живої клітини. Розширення межі працездатності за рахунок енер­гетичних речовин, необхідних для основного обміну, створює загрозу пошкодження працюючого органа і наступного захворювання.

Рівень мобілізації працездатності людини при здійсненні нею професійної діяльності може бути різним. Він виявляється у формуванні відповідних якісних функціональних станів організму — нор­мального, граничного та патологічного.

Оцінка цих станів базується на взаємодії різних функціональних систем як одиниць інтегративної діяльності мозку. Встановлено, що в процесі праці активізуються три функціональні системи, стрижнем яких є різні рефлекторні акти як реакції на дію відповідних подраз­ників.

Це основна, побічна і відновлювальна функціональні системи.

Основна функціональна система — це рефлекторні акти у ви­гляді трудових рухів, дій, психічних процесів відповідно до алго­ритму конкретної трудової діяльності.

Побічна функціональна система реалізується у вигляді реакцій людини на подразники, не пов'язані безпосередньо з трудовим про­цесом, а зумовлені факторами виробничого середовища, внутрішніми станами людини, тобто є сторонніми відносно основної функціо­нальної системи.

Відновлювальна функціональна система являє собою фізіоло­гічні реакції організму у відповідь на вичерпність енергетичних ре­човин.

Ці три функціональні системи вступають між собою в нейрофізіоло­гічний конфлікт, оскільки несумісні в один і той же час. Однак, вна­слідок координаційної функції мозку, трудова діяльність здійснюєть­ся ефективно. Але такий стан зберігається доти, доки мобілізація працездатності не виходить за межу. Як тільки рівень мобілізації працездатності стає більшим, відновлювальна функціональна сис­тема набуває актуального значення і змінює напрямок регулюючої діяльності мозку.

Відновлювальна функціональна система за допомогою процесу гальмування блокує виконання трудового процесу, який становить основну функціональну систему. Рівень загострення нейрофізіоло­гічного конфлікту між основною і відновлювальною функціональ­ними системами в процесі праці, зміни в працездатності на кожній стадії цього конфлікту зумовлюють відповідний функціональний стан організму.

Функціональний стан організму є інтегральним показником мо­білізації працездатності.

Для нормального функціонального стану характерна відсутність або згладжування нейрофізіологічного конфлікту між основною і побічною функціональними системами. Незважаючи на дію побіч­них подразників на організм працівника, основна функціональна си­стема є стійкою домінантою, яка справляє гальмівний вплив на кон­куруючі рефлекторні акти.

Другою особливістю нормального функціонального стану є те. що витрати функціональних ресурсів в організмі людини не виходять за межу працездатності. Затрати ресурсів поновлюються в ході роботи. Таким чином, нормальний функціональний стан — це стан сформованої координації, коли процес збудження є рушійною си­лою лише для основної функціональної системи. Інші функціональні системи ще не сформувалися або заблоковані гальмуванням і не справляють негативного впливу на основну. Об'єктивною ознакою такого функціонального стану є максимальна ефективність трудової діяльності за умови функціональної мобілізації відповідно до фізіо­логічного закону межі працездатності.

Для граничного функціонального стану характерні значні затрати функціональних ресурсів, які виходять за межу працездатності. В зв'язку з цим відновлювальна функціональна система теж набуває значної сили і за допомогою процесу гальмування обмежує рефлек­торні акти, які становлять зміст трудової діяльності. Одночасно розгальмовуються побічні рефлекторні акти. У результаті загострю­ється нейрофізіологічний конфлікт між основною, побічною і від­новлювальною функціональними системами.

Внаслідок цього трудова діяльність сповільнюється, при вико­нанні роботи виникають зайві і неточні дії та рухи, розсіюється ува­га, погіршується мислення, посилюються реакції на побічні подраз­ники, наростає нервово-емоційне напруження.

Патологічний функціональний стан організму характеризується крайнім загостренням нейрофізіологічного конфлікту між функціо­нальними системами. Відновлювальна функціональна система дося­гає значної сили і за допомогою гальмування намагається виключи­ти активний стан мозку і перевести організм в сон. Щоб змусити себе працювати, працівникові потрібні велике напруження і вольові зусилля.

Патологічний функціональний стан виявляється у вигляді різних функціональних порушень, У зв'язку з затратами «заборонених» енергетичних ресурсів відбуваються значні зрушення в показниках серцево-судинної системи, газообміну і діяльності інших внутрішніх органів. Ознакою патологічного функціонального стану організму людини є також дискоординація, яка виявляється в парадоксальних і ультрапарадоксальних реакціях. Суть їх у тому, що позитивні сиг­нали, які спонукають до правильних дій, втрачають своє стимулююче значення, а негативні, навпаки, — спонукають і можуть викликати неадекватні реакції.

Критерієм для оцінки рівня мобілізації працездатності служить ефект Сєченова. Ознакою цього ефекту є те, що при переході від однієї діяльності до другої мають місце більш високі результати са­ме в другій діяльності. Суть ефекту Сєченова полягає в тому, що при переході до другої діяльності в стан збудження приходять інші нервові клітини, а в тих, що раніше регулювали роботу, збудження змінюється процесом гальмування, яке забезпечує більш ефектив­ний відпочинок цим клітинам, ніж за умови пасивного відпочинку працівника.

Випробування на ефект Сєченова проводять так. Після припи­нення професійної роботи працівникові пропонують іншу роботу у вигляді тестів і завдань, за якими можна судити про стан працездат­ності. Якщо у працівника мають місце підвищення ефективності і покращення результатів випробування порівняно з тими їх величи­нами, які були до виконання професійної роботи, то функціональ­ний стан його оцінюється як нормальний. Це означає, що працезда­тність організму людини, зайнятої інтенсивною трудовою діяль­ністю, перебуває на рівні максимальної мобілізації, а фізіологічні обмеження при цьому не порушені.

Якщо у процесі праці людина мимовільно змінює позу, швид­кість рухів, переключається з однієї операції на іншу, то це є не що інше, як намагання відновити працездатність за рахунок активного відпочинку. В цьому разі ефект Сєченова є початковою стадією нейрофізіологічного конфлікту і передвісником його загострення між функціональними системами. Відсутність позитивного ефекту Сєченова при переході на іншу діяльність характерна для гранично­го функціонального стану, а від'ємний ефект, що супроводжується парадоксальними і ультрапарадоксальними реакціями, — для пато­логічного.