Адаптация – процесс приспособления организма к меняющимся условиям среды: к природным, производственным или социальным условиям. Главная роль в защитно-приспособительных реакциях принадлежит высшей нервной деятельности. Циклический процесс саморегуляции осуществляется на основе « правила отрицательной обратной связи » Гомеостаз – динамическое постоянство внутренней среды и физиологических функций организма человека : температура тела, осмотическое давление крови и тканевой жидкости, газообмена. Поддерживается механизмами саморегуляции при изменении внутренних и внешних раздражителей.
Общая функциональная схема анализатора
1) Внешние анализаторы (органы чувств) зрительный (рецептор – глаз) слуховой (рецептор – ухо) тактильный, болевой, температурный (рецепторы кожи) обонятельный (рецептор в носовой полости) вкусовой (рецепторы на поверхности языка и неба). 2). Внутренние воспринимают раздражения, идущие из внутренней среды организма: органов, жидкостных сред, тканей. Они расположены во внутренних органах и полостях тела и являются основой протекания регуляторных процессов в организме. 3). Рецепторы (разновидность внутренних ), воспринимающие раздражение, возникающее вследствие изменения степени сокращения и расслабления мышц, то есть обеспечивают поступление информации о положении различных отделов тела и о положении тела в пространстве анализатор давления; кинестетический обеспечивает ощущение положения и движений тела и его частей, рецептор в мышцах и сухожилиях вестибулярный ( vestibulum – преддверие), воспринимает изменение положения тела и головы в пространстве и обеспечивает сохранение равновесия; рецептор в полости уха.
величина ощущения изменяется медленнее, чем сила раздражителя J – интенсивность ощущения Е – интенсивность воздействия К, С - константы, определяемые данной сенсорной системой J = K ∙ lgE + C
Абсолютная чувствительность к интенсивности сигнала характеризуется минимальным значением воздействующего раздражителя, при котором возникает ощущение. Абсолютный порог определяется в единицах измерения раздражителя. Минимальную адекватно ощущаемую интенсивность сигнала принято называть нижним абсолютным порогом чувствительности. Максимальную адекватно ощущаемую величину сигнала называют верхним абсолютным порогом чувствительности.
Дифференциальный порог чувствительности по интенсивности – минимальное изменение интенсивности сигнала, ощущаемое человеком. Границы (диапазон) спектральной чувствительности определяются для анализаторов, чувствительных к изменению частотных характеристик сигнала (слуховой, зрительный и т.п.). Дифференциальная чувствительность по частоте – это минимальное изменение частоты сигнала, ощущаемое человеком.
латентный период – время, проходящее от начала воздействия раздражителя до появления ощущения Величина латентного периода для различных анализаторов
80 % всей информации. Световой диапазон 380...760 нм ЭМИ. Max чувствительность – дневной свет - длина волны 554 нм (желто-зеленая часть спектра). Убывает в обе стороны от этого значения. Восприятие цвета - зависят от освещения. Необходимо уделять особое внимание формированию светового климата. Глаз обладает способностью к аккомодации (приспосабливается к расстоянию до предмета) и адаптации (приспосабливается к световым условиям – освещенности). Поле зрения – пространство, обозреваемое человеком при неподвижном состоянии глаз и головы. 30-40 0 - угол зрения оптимальный для видения. Инерция зрения - 0,1…0,3 с. При определенной частоте мелькающий сигнал начинает восприниматься как постоянно светящийся источник - критическая частота слияния мельканий. Если мелькания света используются в качестве сигнала – оптимальная частота – 3…10 Гц. Стробоскопический эффект - возникновение иллюзии движения при прерывистом наблюдении отдельных объектов; иллюзии неподвижности или замедления движения - движущийся предмет периодически занимает прежнее положение; иллюзии вращения в противоположную от реального направления сторону - частота вспышек света больше числа оборотов вращающегося предмета.
Спектральная чувствительность глаза К λ = S λ/ S max
Механические колебания создают слуховое восприятие в области частот 20 … 20000 Гц. Звуковое давление - разность между мгновенным значением давления в данной точке пространства и средним значением давления в невозмущенной среде. Органом слуха воспринимается среднеквадратичная величина звукового давления Р 2 за период осреднения T = 30 … 100 мс. Интенсивность звука J ( Вт/м 2 ) связана со звуковым давлением : среднеквадратичное звуковое давление; p - плотность среды, в которой распространяется звук; с – скорость звука в этой среде. Верхний порог слышимости (болевой порог) 30 125 500 2000 8000 22000 f, Гц Бинауральный эффект - звук распространяясь с конечной скоростью, достигает более удаленного уха позже и с меньшей силой ; выявляется разницу силы в 1 дБ, а запаздывание – 0,6 мс.
Кинестетические рефлексы обеспечиваются 3 видами рецепторов, воспринимающих: 1) растяжение мышц при их расслаблении – «мускульные веретена»; 2) сокращение мышц – сухожильные органы Гольджи; 3) положение суставов (обусловливающее так называемое «суставное чувство»). Предполагается, что их функции выполняют глубинные рецепторы давления. Вестибулярная система обеспечивает поддержание нужного положения тела и соответствующие глазодвигательные реакции. Равновесие тела поддерживается рефлекторно, без участия сознания.
Рецепторами кожи обеспечиваются тактильная, болевая, температурная чувствительность. Тактильная чувствительность - ощущение прикосновения и давления. На 1 см 2 находится около 25 рецепторов. Посредством тактильных ощущений, человек узнает о трехмерных особенностях нашего окружения. Терморецепция – восприятие тепла и холода. В коже находятся два вида рецепторов: одни реагируют на холод (250 тысяч), другие – на тепло (30 тысяч). Ощущение тепла при температуре кожи выше 36 0 С растет с повышением температуры. При температуре кожи выше 45 0 С чувство тепла сменяется болью от горячего. Когда кожа охлаждается ниже 30 0 С, возникает ощущение холода. Боль от холода возникает при температуре кожи ниже 17°С. Чувство боли - воспринимается специальными рецепторами, рассеянными по всему телу, на 1 см 2 кожи приходится около 100 рецепторов. Чувство боли возникает в результате раздражения не только кожи, но и ряда внутренних органов. Чувство боли служит для распознавания потенциально опасных стимулов. Болевые рецепторы не подчиняются закону Вебера-Фехнера. Для них характерна линейная зависимость между интенсивностью воздействия и ощущением.
Термин «эргономика» [гр. е rgon – работа + nomos – закон] имеет буквальное значение – изучение, измерение, организация труда. Эргономика – это научная дисциплина, комплексно изучающая человека в конкретных условиях его деятельности в современном производстве. Эргономика занимается разработкой оборудования, рабочих мест, направленной на приспособление их к возможностям человека с учетом его антропометрических и психологических особенностей Объект исследования эргономики – система « человек – машина – среда обитания ». Человек в системах безопасности выполняет троякую роль : является объектом защиты; выступает средством обеспечения безопасности; сам может быть источником опасностей.
Антропометрическая совместимость - учет размеров тела человека, возможности обзора внешнего пространства, положения ( позы ) оператора в процессе работы. Рабочая поза «стоя» (а) - большие энергозатраты и менее устойчива из-за поднятого центра тяжести - быстро наступает утомление. Рабочая поза «сидя» (б) - резко понижается высота центра тяжести, возрастает устойчивость тела, сокращаются энергозатраты - является менее утомительной. Прямая поза «сидя» мышечная работа = 1, прямая поза «стоя» мышечная работа = 1.6, наклонная поза «сидя» (г) = 4, наклонная поза «стоя» (в) = 10. Правильная Рабочая поза – проекция центра тяжести лежит в пределах площади опоры, органы управления в пределах оптимальных зон достижения рук и зоны контроля взглядом, информация в оптимальном поле зрения. При работе небольшой группы мышц - предпочтительнее поза «сидя», При работе задействована большая группа мышц – предпочтение поза «стоя».
МОТОРНОЕ ПОЛЕ — пространство рабочего места оператора, где размещены органы управления и осуществляется (оператором) управление системой «человек — машина» Зона 1- для точных и мелких сборочных работ, в ней работают обе руки и хорошо осуществляется зрительный контроль. Зоны 2 и 3 хорошо доступны для одной и мало доступны для другой руки, а зрительный контроль осложнен В этих зонах удобно размещать органы управления, зрительный контроль за которыми не требуется постоянно. Зона 4 – труднодоступная. В ней могут быть размещены инструменты и материалы, которые не поместились в зонах 2 и 3. Зона 5 (6) доступна только для правой (левой) руки - здесь можно разместить органы управления, которыми пользуются «не глядя».
Оптимальная высота рабочей поверхности
Статическая работа. Феномен Лингарда
Динамическая работа
Работоспособность и её динамика
(170-F 1 ) PWC 170 = W 1 + ( W 2 - W 1 ) ____________, F 2 - F 1 где PWC 170 - экстраполируемая мощность работы при частоте сердечных сокращений 170 ударов/мин.; W 1, W 2 - мощности заданных нагрузок, Вт; F 1, F 2 - частота сердечных сокращений при заданных нагрузках. Оценка работоспособности. Показатель внешней механической работы.
Трудовую деятельность делят на 2 основных типа: Физический труд - требует значительной мышечной активности; Умственный труд - связан с приемом и переработкой информации и требует напряжения внимания, памяти, активизации процессов мышления, связан с повышенной эмоциональной нагрузкой. Виды трудовой деятельности человека Физический труд Умственный труд Ручной Механизированный Операторский Управленческий Труд преподавателей, врачей, учащихся Творческий Труд на конвейере Труд на полу-автоматическом и автоматическом производстве Разновидности физического труда Разновидности умственного труда Смешанные формы трудовой деятельности (сочетающие умственный и физический труд )
1-й – оптимальны класс – сохраняется здоровье и создаются условия для высокой работоспособности. 2-й – допустимый класс – изменения функционального состояния организма проходят за время перерывов на отдых и не оказывают неблагоприятного воздействия на состояние здоровья; 3-й – вредный класс – возможно появление профессиональных заболеваний. 3.1. – компенсируется сокращением рабочего времени и дополнит перерывами в работе. 3.2. – вызывают стойкие функциональные расстройства и рост заболеваемости, 3.3. – развиваются легкие формы профессиональных заболеваний. Классификация условий труда по степени тяжести и напряженности трудового процесса. Р.2.2.755-99 По степени тяжести По степени напряженности Оптимальный 1-й класс Допустимый 2-й класс Допустимый 2-й класс Оптимальный 1-й класс Степени вредности 3-й класс Вредный (напряженный труд) Вредный (тяжелый труд) 3-й класс 3 класс Степени вредности Классы условий труда 3.1 3.3 3.2 Классы условий труда 3.1 3.2 3.3
физические факторы: климатические параметры (температура, влажность, подвижность воздуха, температура поверхностей, тепловое излучение, атмосферное давление); электромагнитные поля различного волнового диапазона (ультрафиолетовое, видимое, инфракрасное – тепловое, лазерное, микроволновое, радиочастотное, низкочастотное) статическое, электрическое и магнитное поля; ионизирующие излучения шум вибрация ультразвук инфразвук аэрозоли преимущественно фиброгенного действия (АПФД); освещенность (отсутствие естественного освещения, недостаточная освещенность); аэроионизация химические факторы: вредные вещества, в том числе биологической природы (антибиотики, витамины, гормоны, ферменты); биологические факторы : патогенные микроорганизмы, микроорганизмы-продуценты, препараты, содержащие живые клетки и споры микроорганизмов, белковые препараты.
Психические процессы - основа психической деятельности, являются динамическим отражением действительности. Обеспечивают формирование знаний и приобретение жизненного опыта. Различают познавательные и эмоциональные психические процессы: Память – запоминать, сохранять и воспроизводить информацию, (потеря 65% за 9ч), Внимание – направленность сознания на объект или явление, Восприятие – отражение в сознании объектов или явлений, Психические состояния человека - активное взаимодействие человека с внешней средой в данный момент в конкретной ситуации. Отличаются разнообразием и временным характером, могут оказывать положительное или отрицательное влияние на трудовую деятельность и безопасность. Психические свойства – постоянные и устойчивые качества личности: характер, темперамент. Выделяют интеллектуальные, эмоциональные, волевые, моральные, трудовые качества. Структура психической деятельности человека Психические процессы Психические состояния Психические свойства
1. Оптимальная поза человека в процессе труда. 2. Соответствие оборудования эргономическим требованиям. 3. Оптимальная высота рабочей поверхности, в которой совершаются трудовые движения. 4. Упражнения и тренировка в процессе обучения, труда и творчества. 5. Организация рационального режима труда и отдыха. 6. Использование производственной гимнастики. 7. Использование функциональной музыки и комнат психологической разгрузки. 8. Внедрение производственной эстетики: рациональная окраска и освещение помещений, музыка, оформление интерьера, хороший дизайн орудий труда.
Закон Йеркса-Додсона : по мере возрастания эмоционального напряжения работоспособность и возможности человека повышаются по сравнению со спокойным состоянием (так называемый «мобилизующий эффект стресса»), доходят до максимума, а затем начинают падать. СТРЕСС
Рабочий, Рабочий, «защищенный» от опасности «предрасположенный» к опасности (сильная нервная система) (слабая нервная система) СТРЕСС
1. Пароксизмальные состояния (приступы) 2. Психогенное состояние 3. Действие стимуляторов ь
Напряженный тип поведения – скованность, импульсивность и напряженность выполнения рабочих функций. Поддается исправлению в процессе специального обучения, направленного на формирование навыков. Трудовая деятельность на уровне навыка приобретает свойство стабильности, надежности и помехоустойчивости. «Трусливый тип» - Под влиянием страха операторы начинают действовать по привычному шаблону, не адекватному сложившейся ситуации. Может быть изменен и улучшен путем определенных воспитательных воздействий, помогающих человеку преодолевать эмоции страха. Тормозной тип - полная заторможенность действий, возникающей при воздействии необычных и ответственных ситуаций. Своевременный отсев при профотборе. Агрессивно-бесконтрольный тип поведения – аффективные срывы деятельности. Человек начинает действовать агрессивно, бессмысленно и бесконтрольно, что усугубляет состояние управляемой им системы, ускоряя этим наступление катастроф и аварий. Своевременный отсев при профотборе. Прогрессивный тип - при наличии надлежащей мотивации, находясь в экстремальных условиях, значительно улучшают показатели своей работы. Употребление алкоголя и других стимуляторов снижает работоспособность человека, при этом возрастает опасность несчастного случая из-за томозящего и дезориентирующего воздействия на физиологические и психические функции.
