3. Факторы, влияющие на работоспособность. Фазы работоспособности.

Работоспособность человека является одним из основных понятий не только в науке, но и в повседневной жизни. Сложность этого понятия в науке определяется многообразием видов труда и широкой шкалой психофизиологических возможностей человека.

Работоспособность, т. е. способность выполнять заданную работу, имеет следующие

уровни:

A) резервный – способность работать в условиях, требующих предельной мобилизации всех физических и духовных сил. Естественно, что человек в таких условиях не может работать не только постоянно, но и сколь-либо длительное время.

B) актуальный (актуализированный). Он относится к повседневной трудовой деятельности с выполнением требований определенной профессии.

Работоспособность человека и ее уровни зависят от внешних и внутренних факторов. Внешние, определяющие специфику работы – это: интенсивность, длительность, сложность (количество и упорядоченность элементов проблемной ситуации).

К внутренним факторам относятся: уровень квалификации, индивидуально-психологические особенности, функциональное состояние.

Работоспособность оценивается по двум группам показателей:

– производительность труда (количество выпущенной продукции, наличие брака, сбоев, снижение темпа работы и др.);

– показатели психофизиологических систем и психики человека.

Работоспособность человека, даже в обычных условиях, колеблется в течение рабочего дня (смены). Выделяются следующие фазы работоспособности: 1) врабатывания; 2) оптимального выполнения деятельности; 3) утомления; 4) конечного порыва (при высокой мотивации).

Фаза мобилизации. Человек непроизвольно или через инструктаж мобилизуется, чтобы начать работу. В «мобилизацию» включаются все системы организма. Особенно это проявляется в интеллектуальной, эмоциональной и волевой сферах. Таким образом активизируются энергетические ресурсы, происходит активизация функции долговременной и оперативной памяти, мыслительное «проигрывание» разрешения наиболее вероятных проблемных ситуаций, возникающих в начале работы, планирование тактики и стратегии поведения.

Предрабочее психофизиологическое состояние может быть адекватным и неадекватным специфике предстоящей деятельности. В первом случае оно называется состоянием готовности. Во втором случае, как правило, выделяются два состояния. При дисбалансе процессов возбуждения и торможения в пользу последнего возникает состояние предстартовой апатии. Второй вариант характеризуется значительным преобладанием процесса возбуждения – это состояние предстартовой лихорадки.

Степень адекватности предрабочего состояния зависит в основном от двух факторов: квалифицированности работника и его психофизиологического состояния (фонового), предшествующего фазе мобилизации. На фоне состояния монотонии, пресыщения, утомления и переутомления, как правило, возникает состояние предстартовой апатии. Состояния психической напряженности могут провоцировать возникновение предстартовой лихорадки.

Время возникновения (длительность) и интенсивность предрабочего состояния зависит от уровня квалификации, индивидуальных особенностей характера, предшествующего состояния работника, сложности и значимости предстоящей деятельности.

Высокая квалификация, слабость и подвижность нервной системы, большая интенсивность фонового состояния способствует быстрой мобилизации и кратковременности предрабочего состояния. Сложность и особенно важность предстоящей работы, напротив, являются факторами более раннего возникновения предрабочего состояния. Показано, что работоспособность в предстоящей деятельности во многом зависит от соотношения интенсивности предрабочего состояния и характера предстоящей деятельности. Высокий уровень интенсивности благоприятствует работоспособности в интенсивной, кратковременной и операционно-простой деятельности. Низкий уровень более оптимален для малоинтенсивной, операционно-сложной и длительной работы. Вместе с тем для высококвалифицированных специалистов наиболее оптимальным является высокий уровень интенсивности предрабочего состояния.

Фаза первичной реакции может возникать в начале деятельности и характеризуется кратковременным снижением почти всех показателей психофизиологического состояния. Эта фаза является результатом внешнего торможения, вызванного в основном изменением характера поступающей информации и ее непредсказуемости.

При адекватном предрабочем состоянии и у специалистов высокой квалификации эта фаза, как правило, не возникает. Она не появляется и в процессе выполнения операционно-простой интенсивной деятельности. Возникновению этой фазы благоприятствуют высокий уровень тревоги в предрабочем состоянии и тревожность как свойство личности.

Фаза гиперкомпенсации. Эта фаза возникает также в начальном периоде работы и характеризуется поиском энергетически оптимального режима деятельности. Если в предыдущей фазе организм и психика человека подготавливаются к общему алгоритму работы, то на этой фазе посредством борьбы неосознаваемых установок на максимизацию и на экономизацию происходит избыточное приспособление к конкретным условиям деятельности, формирование четкого динамического стереотипа. В этой фазе нет еще точного соответствия психофизиологического состояния работника интенсивности и сложности деятельности: неосознаваемая установка на максимизацию явно доминирует, и организм реагирует с большей силой, чем это необходимо. Проявлением этой фазы является повышение всех показателей функционального состояния систем, обеспечивающих работу, особенно резко выраженное в двигательной сфере. В отличие от предыдущей фазы эта фаза существует всегда, но у высококвалифицированных работников она длится короткое время. Быстроте ее прохождения способствует также высокая подвижность нервной системы. Характерное отличие этой фазы состоит в динамичности ее показателей – регистрируемые параметры довольно резко изменяются на протяжении коротких отрезков времени. Окончание фазы гиперкомпенсации свидетельствует об окончании стадии врабатывания.

Фаза компенсации иначе называется фазой оптимальной работоспособности. Все показатели качества деятельности повышаются и стабилизируются, что достигается сбалансированной активностью установок на экономизацию и мобилизацию усилий. Уровень работы различных систем оптимален, необходимая и достаточная мобилизация основных и компенсаторных механизмов уже осуществлена. Возникшая в результате предыдущих фаз мобилизация функций полностью компенсирует минимальными средствами возросшие требования, предъявляемые деятельностью. В деятельности, осуществляемой по операционным и мыслительным алгоритмам, показатели функционального состояния организма незначительно превышают исходный (фоновый) уровень или соответствуют ему. В работе, требующей физических усилий, показатели функционального состояния соответствуют выполняемой нагрузке. На этой фазе достигается стабильное и сбалансированное соотношение между энергетическими затратами и восстановительными процессами. Процессы восстановления в соответствии с временными и интенсивностными требованиями деятельности полностью компенсируют энергетические затраты. Эффективность труда в этот период наибольшая.

Чем выше квалификация работника, тем дольше продолжается эта фаза. Кроме того, ее длительность может зависеть от соответствия специфики деятельности и особенностей нервной системы. Если деятельность требует кратковременных периодов мобилизации, сочетающихся с кратковременными периодами отдыха, то лица, отличающиеся подвижностью и слабостью нервных процессов, как правило, являются более работоспособными в этих условиях. Напротив, деятельность, требующая длительных периодов мобилизации, сочетающихся с длительными периодами отдыха, наиболее подходит для лиц с инертной и сильной нервной системой.

В монотонных, операционно-простых и неинтенсивных условиях деятельности фаза компенсации длиннее у лиц с инертной и слабой нервной системой. В операционно-сложной работе, осуществляемой по вероятностным алгоритмам или в деятельности, требующей максимальной и длительной мобилизации, преимущество на стороне лиц с сильной нервной системой и низкой тревожностью. Это же относится и к работе, связанной с риском. В деятельности, требующей непрерывного общения и организаторских способностей, фаза компенсации длиннее у лиц экстравертного типа, нежели у интровертов.

В процессе подготовки специалистов и их тренировки необходимо создавать такие условия, чтобы длительность этой фазы была максимальной. Наибольшая ее длительность достигается тогда, когда работник имеет 30 % времени, непосредственно не занятого выполнением трудовых операций.

Фаза субкомпенсации возникает как при снижении интенсивности и сложности деятельности, так и при их повышении. На этой фазе постепенно начинает задействоваться уровень резервной работоспособности.

При неоптимально низком уровне интенсивности и сложности деятельности наблюдается развитие состояния монотонии. Оно характеризуется снижением функций распределения внимания, потерей бдительности, чувством скуки, апатии и сонливости, в крайних случаях переходящих в сон и ведущих к срыву деятельности. В начале развития состояния монотонии внешнее торможение, вызываемое слабой интенсивностью и простотой ситуации, компенсируется внутренним возбуждением и волевой мобилизацией. Дольше всего фаза субкомпенсации в этих условиях сохраняется у высококвалифицированных специалистов и у лиц, отличающихся слабостью, инертностью нервных процессов, а также преобладанием внутреннего возбуждения и внешнего торможения.

При определенном росте интенсивности и сложности деятельности оптимальный уровень функционирования перестает обеспечиваться. Происходит своеобразная перестройка работы функциональных систем: мобилизация наиболее специфически важных функций поддерживается за счет ослабления контроля за менее важными функциями. Внешне эта фаза характеризуется избирательным повышением или поддержанием наиболее значимых и небольшим понижением второстепенных показателей качества деятельности, т. е. более экономным использованием резервов работоспособности. Относительно кратковременное увеличение интенсивности и сложности деятельности приводит к состоянию операциональной напряженности, которое характеризуется усилением деятельностного мотива и волевой мобилизацией, позволяющей сохранить основные параметры качества деятельности за счет некоторого снижения второстепенных. Дальнейшее продолжение работы в таком режиме приводит к росту утомления, на фоне которого все больше используется уровень резервной работоспособности. Фаза субкомпенсации переходит в свою крайнюю стадию. Включение компенсаторных механизмов резервного уровня обеспечивает только сохранение наиболее важных показателей деятельности при значительном ухудшении всех менее важных. Эта фаза наступает и дольше длится у высококвалифицированных работников и лиц с сильной нервной системой.

Фаза конечного порыва возникает, когда работа заканчивается в фазе оптимальной работоспособности или в фазе субкомпенсации. Она характеризуется срочной мобилизацией через мотивационную сферу дополнительных сил организма, эмоциональным подъемом, притуплением чувства усталости и повышением работоспособности. Чем сильнее социальные и материальные стимулы, тем выраженнее фаза конечного порыва, изменяющая естественную динамику работоспособности, вызванную ростом утомления.

При продолжении работы происходит истощение вспомогательных энергетических резервов и развивается следующая фаза.

Фаза декомпенсации. На этой фазе уровень резервной работоспособности перестает соответствовать основным требованиям деятельности, снижаются не только второстепенные, но и основные показатели деятельности. Она наступает в двух случаях. В первом случае при резком увеличении интенсивности или сложности деятельности может возникнуть состояние эмоциональной напряженности. Ухудшение основных показателей работы происходит не столько в связи с истощением резервной работоспособности, сколько вызвано чрезмерным эмоциональным возбуждением. Это состояние характеризуется такой степенью эмоционального реагирования, которая определяет временное понижение устойчивости специфических психических процессов и профессиональной работоспособности, и такой степенью, которая способствует возникновению фазы срыва. Состояние эмоциональной напряженности чаще возникает у лиц, отличающихся повышенной тревожностью и слабостью нервной системы.

В другом случае, при длительном продолжении работы в предыдущей фазе, фаза декомпенсации возникает уже в связи с истощением уровня резервной работоспособности. Рост утомления приводит к неуклонному ухудшению функционирования систем, снижаются показатели, наиболее важные для данного вида труда. Эта фаза характеризуется как выраженными вегетативными нарушениями – учащением пульса и дыхания, так и нарушением точности и координации движений, появлением большого количества ошибок в работе, за которыми лежат уже более выраженные ухудшения функций внимания, памяти и мышления. Изменяется ведущая мотивация, основным становится мотив прекращения работы. При продолжении работы эта фаза может перейти в фазу срыва.

Фаза срыва характеризуется значительным расстройством регулирующих механизмов резервного уровня работоспособности. Возникает неадекватность реакции организма и психики на сигналы внешней среды. Наступает резкое падение работоспособности, вплоть до невозможности продолжения работы. Нарушение работы вегетативных функций и внутренних органов может приводить к обморочному состоянию и срыву адаптационных механизмов. Организм человека приходит в состояние переутомления и требует длительного отдыха или даже лечения. Если работа заканчивается в фазе компенсации и в начале фазы субкомпенсации, то в этом случае, как правило, выделяются еще две фазы динамики работоспособности.

Фаза восстановления возникает после окончания работы на фазе компенсации или в начале фазы суперкомпенсации. В первом случае после кратковременного следового нервно-психического возбуждения быстро начинается процесс торможения, на фоне которого происходит восполнение затраченных энергетических резервов различных специфических и неспецифических подсистем организма и психики человека. Во втором случае фазе восстановления предшествует более высокий уровень мобилизующего возбуждения. Поэтому следовое возбуждение длится дольше, и восстановительные процессы активизируются позже.

Длительность фазы восстановления также определяется уровнем квалификации и индивидуальными особенностями. Высокая квалификация, сила нервной системы и ее подвижность способствуют уменьшению времени восстановления.

Фаза суперкомпенсации, иначе фаза перевосстановления, очень важна для обеспечения роста работоспособности и профессионального мастерства. Она наступает после фазы восстановления в том случае, если в предыдущий фазе не было нагрузки. В этой фазе работоспособность превосходит свой исходный (фоновый) уровень. Данный прирост касается не только энергетических, но и координационных механизмов обеспечения работоспособности. За счет увеличения слаженности психофизиологических функций происходит дальнейшее совершенствование профессиональных навыков и умений.

Чтобы закрепить достигнутый уровень работоспособности, необходимо повторную нагрузку давать на вершине фазы суперкомпенсации. Длительность этой фазы, как правило, равна протяженности фазы восстановления и прямо пропорциональна интенсивности нагрузки, а также зависит от индивидуальных особенностей и мастерства работника. У высококвалифицированных работников и лиц с сильной нервной системой она короче и менее выражена.

Вышеописанная динамика работоспособности позволяет заключить, что работоспособность обусловлена способностью к мобилизации и накоплению энергетических резервов организма и психики человека. Знание выявленных закономерностей позволит оптимизировать процесс роста работоспособности человека с учетом специфики его деятельности, психофизиологического состояния и индивидуальных особенностей.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ДИНАМИКА

Фазы работоспособности. Работоспособность проявляется в поддержании заданного уровня деятельности в течение определенного времени и обусловливается двумя основными группами факторов - внешними и внутренними. Внешние - информационная структура сигналов (количество и форма представления информации), характеристика рабочей среды (удобство рабочего места, освещенность, температура и т.п.), взаимоотношения в коллективе. Внутренние - уровень подготовки, тренированность, эмоциональная устойчивость. Предел работоспособности - величина переменная; изменение ее во времени называют динамикой работоспособности.

Вся трудовая деятельность протекает по фазам (рис. 2.2):

I. Предрабочее состояние (фаза мобилизации) - субъективно выражается в обдумывании предстоящей работы (идеомоторный акт), вызывает определенные предрабочие сдвиги в нервно-мышечной системе, соответствующие характеру предстоящей нагрузки.

II. Врабатываемость или стадия нарастающей работоспособности

Рис. 2.2. Фазы работоспособности человека в течение рабочего дня

(фаза гиперкомпенсации) - период, в течение которого совершается переход от состояния покоя к рабочему, т.е. преодоление инертности покоя системы и налаживание координации между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утром после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем в дневные. Производительность труда в эти часы ниже. Период может занять от нескольких минут до двух-трех часов. На длительность сказываются: интенсивность работы, возраст, опыт, тренированность, отношение к работе.

III. Период устойчивой работоспособности (фаза компенсации) - устанавливается оптимальный режим работы систем организма, вырабатывается стабилизация показателей, а его длительность составляет ко всему времени работы примерно 2/3. Эффективность труда в этот период максимальная. Период устойчивой работоспособности служит важнейшим показателем выносливости человека при данном виде работы и заданном уровне интенсивности.

Выносливость обусловливается следующими факторами:

1. Интенсивностью работы. Чем больше интенсивность, тем короче период устойчивой работоспособности.

2. Спецификой работы. Например, динамическая работа может продолжаться без признаков утомления в десятки раз дольше, чем статическая. Имеет значение то, какой орган включен в действие. Для мышц ног выносливость в 1,5...2 раза больше, чем для мышц рук. Среди мышц рук выносливее сгибатели, а среди мышц ног - разгибатели.

Влияние специфики выполняемой работы характеризует рис. 2.3, где a - легкая физическая нагрузка и рациональная скорость выполнения операций; б - обслуживание сложного пульта управления; в - средняя физическая нагрузка; г - значительная физическая нагрузка при большой концентрации внимания и выполнения быстрых и точных движений; д - простые зрительные работы; е - сложные зрительные работы.

3. Возрастом. В юношеском и молодом возрасте выносливость увеличивается, в пожилом - снижается.

4. Полом. При нагрузке, равной половине максимальных возможностей, выносливость при статической и двигательной деятельности у мужчин и женщин одинакова. При больших нагрузках мужчины выносливее.

5. Концентрацией внимания и волевым напряжением при интенсивной работе снижают показатели выносливости.

6. Эмоциональным состоянием. Положительное - уверенность, спокойствие, хорошее настроение - активизируют деятельность, удлиняя период устойчивой работоспособности. Отрицательные - страх, неуверенность, плохое настроение - оказывают угнетающее действие, снижая период устойчивой работоспособности.

7. Наличием умений, навыков, тренированностью - снижают волевое и эмоциональное напряжение, повышая работоспособность.

8. Типом высшей нервной деятельности (индивидуальные природные возможности нервной системы). Сила нервной системы характеризует работоспособность и надежность работы оператора особенно в экстремальных ситуациях.

IV. Период утомления (фаза декомпенсации). Характеризуется снижением продуктивности, замедляется скорость реакции, появляются ошибочные и несвоевременные действия, физиологическая усталость. Утомление может быть мышечным (физическим), умственным (психическим). Утомление - временное снижение работоспособности из-за истощения энергетических ресурсов организма.

V. Период возрастания продуктивности за счет эмоционально-волевого напряжения.

VI. Период прогрессивного снижения работоспособности и эмоционально-волевого напряжения.

VII. Период восстановления. Необходим организму для восстановления работоспособности. Продолжительность этого периода определяется тяжестью проделанной работы, величиной кислородного долга, величиной сдвигов в нервно-мышечной системе. После легкой однократной работы период может длиться 5 мин. После тяжелой однократной работы - 60...90 мин, а после длительной физической нагрузки восстановление может наступить через несколько дней.

В каждом из рассмотренных периодов работоспособности используются определенные возможности организма. Периоды I - III используют максимальные энергетические возможности организма. В дальнейшем поддержание работоспособности происходит за счет эмоционально-волевого напряжения с последующим прогрессивным снижением продуктивности труда и ослаблением контроля за безопасностью своей деятельности.

На основании кривых работоспособности устанавливается норма времени на отдых в зависимости от характера и продолжительности работы (табл. 2.4).

Рис. 2.3. Изменение работоспособности человека в течение рабочего дня в зависимости от вида выполняемой работы

В течение суток работоспособность также изменяется определенным образом. На кривой работоспособности, записанной в течение суток, выделяются три интервала, отражающие колебания работоспособности (рис. 2.4). С 6 до 15 ч - первый интервал, во время которого работоспособность постепенно повышается. Она достигает своего максимума к 10 - 12 ч, а затем постепенно начинает понижаться. Во втором интервале (15...22 ч) работоспособность повышается, достигая максимума к 18 ч, а затем начинает уменьшаться до 22 ч. Третий интервал (22...6 ч) характеризуется тем, что работоспособность существенно снижается и достигает минимума около трех часов утра, затем начинает возрастать, оставаясь при этом, однако, ниже среднего уровня.

По дням недели работоспособность также меняется (рис. 2.5). Врабатывание приходится на понедельник, высокая работоспособность - на вторник, среду и четверг, а развивающееся утомление на пятницу и особенно на субботу.

Таблица 2.4. Нормы времени на отдых (% отработанного времени) в зависимости от характера работы

Фактор	Характеристика факторов	Время на компенсирующий отдых
Физические усилия Нервное напряжение Темп работы Рабочее положение Монотонность работы Температура, влажность окружающей среды	Незначительные (10...150Н) Средние (150...300Н) Тяжелые (300...500Н) Очень тяжелые (500...800Н) Незначительное Среднее Повышенное Умеренный Средней интенсивности Высокий Ограниченное Неудобное Стесненное Очень неудобное Незначительная Средняя Повышенная Незначительно повышенная или пониженная: 20...25 °С при влажности до 70 ° (или -5...- 15 °С) Средняя: 26...30 °С при влажности до75 °(или-16...-20 °С) Повышенная или пониженная: 31...35 °С при влажности 70...750 ° (или -21...25 °С) Высокая или низкая: 35...40 °С при влажности 75 ° (или -25...30 °С) Очень высокая или очень низкая: 41...45 °С (или менее -30 °С) при влажности 75 °	1..2 2...4 4...6 6...9 1...2 2..4 4...6 1 2 3...4 1 2 3 4 1 2 3 1 2 3 4 5

Фактор	Характеристика факторов	Время на компенсирующий отдых
Загрязненность воздуха Производственный шум Вибрация Освещение	Незначительная Средняя Повышенная Сильная Очень сильная Умеренный Повышенный Сильный Повышенная Сильная Очень сильная Недостаточное Плохое или ослепляющее	1 2 3 4 5 1 2 3...4 1 2 3...4 1 2

Рис. 2.4. Колебания работоспособности в течение суток#

Рис. 2.5. Колебания работоспособности в течение недели

Какова работоспособность человека в течении дня, суток, недели?

Работоспособность человека на протяжении трудового дня непостоянна. Вначале она низкая (период врабатывания), затем поднимается и какое-то время удерживается на высоком уровне (период устойчивой работоспособности), после чего снижается (период некомпенсированного утомления). Такое изменение работоспособности человека может повторяться дважды в день: до обеденного перерыва и после него.

Работоспособность в значительной мере зависит от времени суток. Суточный ритм физиологических функций определяет повышенную интенсивность деятельности органов и систем в дневные часы и пониженную в ночное время. Поэтому работоспособность утром высокая, т.к. в это время суток кора и подкорка наиболее возбуждены. Работа в вечернее и ночное время совпадает с понижением уровня возбуждения и развитием торможения в коре большого мозга и ниже лежащих отделах. В этих условиях мозг несет двойную нагрузку и преодоление естественной потребности в ночном отдыхе.

Работоспособность изменяется и в течении недели. На понедельник приходится стадия врабатывания, на вторник, среду и четверг – высокая работоспособность, а развивающееся утомление – на пятницу и субботу.