ERGONOMIA
Temat : Wysiłek fizyczny i psychiczny człowieka w procesie pracy .
1 . Charakterystyka pracy umysłowej .
Tradycyjnie został przyjęty pogląd , że fizjologia pracy zajmuje się głównie dziedziną pracy mięśniowej , a więc fizycznej , zaś psychologia pracy - pracą umysłową . Istotnie psychologia pracy ; głównie zaś ta jej dziedzina, którą nazwano psychologią inżynieryjną, zajęła się problematyką odbioru i przetwarzania informacji oraz podejmowania decyzji, a więc czynnościami wykonywanymi przez układ nerwowy człowieka.
Psychologia pracy jednak nie ogranicza się do badania odbioru i przetwarzania informacji czy podejmowania decyzji . Zajmuje się ona także czynnościami wykonawczymi , rozwijając i usprawniając naukę o ruchach , a więc czynnościach wykonywanych przez układ mięśniowy.
Pod wpływem postępu technicznego w licznych dziedzinach zaczęła się zacierać różnica między pracą fizyczną a pracą umysłową . Taka tendencja spowodowała , że we wszystkich krajach zainteresowanych zagadnieniami pracy umysłowej zaczęto dokonywać analizy czynników określających zaistniały stan rzeczy . Wydaje się , że można wyróżnić tutaj trzy główne przyczyny:
1) postęp techniczny w zakresie środków wytwarzania transportu i łączności , w wyniku którego prace ciężkie i uciążliwe są w coraz większym stopniu przejmowane przez mechanizmy, robotnicy zaś wykonują coraz częściej prace zawierające znaczny element ładunku intelektualnego , 2) wzrost zatrudnienia w sektorze usług ,dla którego przetwarzającym typem pracownika jest pracownik umysłowy,
3) wzrost znaczenia tzw. zaplecza technicznego i służb społeczno-ekonomicznych
( biura konstrukcyjne i projektowe, działy planowania i analizy ekonomicznej czy
służby społeczne w przedsiębiorstwie ) , co w sposób zasadniczy zmienia strukturę
funkcjonalną zatrudnienia .
W rezultacie zaobserwować można szybki wzrost odsetka pracowników umysłowych wśród ogółu zatrudnionych w większości krajów świata . Podobna tendencja występuje również w Polsce . Jednocześnie odbył się i odbywa się nieuchwytny dla statystyki proces coraz większego nasycenia treścią intelektualną pracy robotników , co jest bezpośrednią konsekwencją stosowania w coraz szerszym zakresie sprawniejszych metod technicznych i organizacyjnych . Zjawiska te w pełni uzasadniają bliższe zainteresowanie pracą umysłową nie tylko od strony ekonomicznej i socjologicznej , ale również z punktu widzenia analizy ergonomicznej , tzn. z uwzględnieniem szeroko pojętych warunków pracy. Wydaje się w związku z tym celowe zdefiniowanie istoty pracy umysłowej.
Istotą pracy umysłowej jest podejmowanie decyzji na podstawie informacji zewnętrznych ( eksteroceptywnych ) i wewnętrznych ( prioprioceptywnych ).Tak więc w analizie układu człowiek – praca istota pracy umysłowej skupia się w pierwszych dwóch etapach procesu pracy : odbiór informacji oraz przetwarzanie informacji i podjęcie decyzji .
Trzeci etap procesu pracy – wykonanie czynności – jest elementem pracy przeważnie fizycznej . Istnieje wiele postaci pracy umysłowej , co stwarza przeszkodę przy opracowaniu jednolitego schematu klasyfikacyjnego .
Najszersze zastosowanie ma schemat klasyfikacyjny , w którym można wyróżnić następujące grupy :
· grupę pracowników umysłowych , których praca nie wymaga zastosowania maszyn lub innych urządzeń technicznych ,
· grupę pracowników umysłowych , których praca charakteryzuje się dużym udziałem czynności kontrolnych , śledzących i sterowniczych , wymagających zastosowania różnego rodzaju urządzeń technicznych i jest ona wykonywana na podstawie stałych algorytmów z mniejszą lub większą swobodą wyboru optymalnych decyzji opartych na docierających ze środowiska roboczego informacjach ,
· grupę pracowników umysłowych wykonujących swoje czynności na podstawie różnorodnej informacji docierającej ze środowiska roboczego , z minimalną możliwością stałych algorytmów ,
· grupę pracowników umysłowych wykonujących pracę o charakterze twórczym , przebiegającą na podłożu czynności heurystycznych , polegającą na opracowaniu nowych algorytmów czynności zawodowych lub tworzeniu dóbr materialnych bądź duchowych , stanowiących swego rodzaju pierwowzory ,
· grupę pracowników wykonujących pracę o charakterze kierowniczym .
2 . Metody fizjologiczne , psychologiczne i psychofizjologiczne służące do pomiaru obciążenia organizmu wysiłkiem umysłowym podczas pracy .
Obecnie występuje proces przemian w charakterze jakości pracy , polegający m.in. na zacieraniu się ostrego podziału między pracą fizyczną a umysłową . Tak więc człowiek z jednej strony jest w coraz mniejszym stopniu zaangażowany jako źródło energii , a z drugiej strony spełnia coraz większą rolę jako układ sterujący i kontrolujący złożone maszyny i urządzenia , jak również systemy organizacyjne . Tak więc ustalenie wysiłku umysłowego na danym stanowisku wydaje się bardzo istotne ze względów ergonomicznych i organizacyjnych ( np. w celu racjonalnego ustalenia przerw i zastępstw w pracy ) . Z oceny wysiłku umysłowego może korzystać również ekonomika pracy przy analizie i kwalifikowaniu pracy .
Istnieje wiele możliwości w miarę przybliżonego określenia obciążenia organizmu wysiłkiem umysłowym . W zależności od rodzaju stosowanych metod i technik badawczych można ustalić trzy podstawowe podejścia : psychologiczne , fizjologiczne i fizjologiczno-psychologiczne . ( tabela 1 )
Pierwsze zostanie omówione podejście psychologiczne , w którym stosuje się wiele metod do pomiaru wysiłku umysłowego . Wyodrębnia się tu trzy grupy obejmujące łącznie 12 metod badawczych . Najbardziej przydatna z punktu widzenia praktycznego zastosowania jest metoda z pierwszej grupy i trzy metody z trzeciej grupy .
Metoda badawcza należąca do pierwszej grupy metod polega na szacunkowej ocenie procesu pracy , obciążenia organizmu wysiłkiem umysłowym i reprezentuje podejście psychologiczne , polegające na zmierzeniu obciążenia psychicznego liczbą informacji wysyłanych przez obsługiwane urządzenie . Jednym z interesujących wyników badań laboratoryjnych jest stwierdzenie , że jeżeli są dwa źródła sygnałów , to sprawność operatora jest mniejsza aniżeli przy nadawaniu tej samej liczby sygnałów przez jedno źródło . Wynika z tego , że dla oceny uciążliwości pracy nie wystarcza stwierdzić , ile dane urządzenie emituje sygnałów, ale jaka jest struktura obsługiwanej aparatury .
Pierwsza metoda zaliczana do trzeciej grupy polega na ocenie liczby błędów lub opuszczeń składających się na pomyłki popełniane przez operatora i wnioskowaniu na tej podstawie o rozmiarach obciążenia psychicznego (zmęczenia) pracownika .Metoda ta pozwala szczególnie dobrze przeprowadzić analizę jakościową pracy .Natomiast przy analizie ilościowej (ocena wydajności pracy ) występują trudności wyizolowania tych czynników powodujących wzrost wydajności , które wynikają z obciążenia psychicznego pracą .W pewnych sytuacjach można mierzyć czas rekcji operatora i tą drogą pośrednią wnioskować o stopniu zmęczenia pracą .
Drugą metodą – cieszącą się dziś znaczą popularnością w wielu ośrodkach badawczych – jest technika oceny obciążenia psychicznego za pomocą tzw. Zadania dodatkowego .Polega ona na tym , że jednostka badana ma wykonać , obok swego podstawowego zadania , również inne czynności dodatkowe . Stopień , w jakim morze ona wykonać dodatkowe zadanie – bez obciążenia poziomu wykonywania czynności podstawowych – jest miarą “rezerwowanej zdolności do pracy”, pozostającej przy danym zaabsorbowaniu pracą podstawową , a więc pośrednią mirą obciążenia psychicznego .
Trzecia metoda , która jest często stosowana w praktyce do oceny psychicznej uciążliwości pracy , polega na interpolowaniu zadań testowych .Metoda ta pozwala na określenie poziomu sprawności psychomotorycznej oraz stanu percepcji i pobudzenia centralnego układu nerwowego. Oceny poziomu dokonuje się za pomocą dwóch testów : punktowania i kropkowania . Zadania testowe przeprowadza się czterokrotnie : przed rozpoczęciem pracy , pod koniec trzeciej godziny , pod koniec szóstej godziny i w ósmej godzinie pracy . Wykonuje się również pomiary czasu reakcji prostej na bodziec świetlny oraz próbę sprawności dłoni i palców przy użyciu deksterymetru .
W drugim podejściu – fizjologicznym – stosuje się wiele metod do pomiaru wysiłku umysłowego . Celowe wydaje się omówienie trzech metod , które są stosowane w badaniach laboratoryjnych .
Pierwsza metoda oceny obciążenia umysłowego jest oparta na zmianach zachodzących w procesach wegetatywnych ustroju , przejawiających się w zwiększeniu zapotrzebowania na tlen , zmianach temperatury , ciśnienia krwi , częstości tętna itp. U podstaw tej metody leży założenie że praca umysłowa powoduje zwiększenie intensywności zużycia tlenu . Mózg pochłania około 20 % tlenu zużywanego przez organizm w stanie spoczynku , mimo że ciężar mózgu nie przekracza 2 % masy ciała . Komórka mózgowa zużywa bowiem około dwudziestokrotnie więcej tlenu aniżeli komórka mięśniowa . Ponadto tego rodzaju pracy towarzyszą wyraźne reakcje wegetatywne , takie jak wzrost przemiany materii ( tabela 2 ) , częstość tętna , oddychania oraz zewnętrzne wahania się oporu skóry . Zmiany te występują wyraźnie na początku okresu pracy , natomiast dalszy ich przebieg zależy od warunków , jakich wykonywana jest praca umysłowa .
Mimo obserwowanego wpływu pracy umysłowej na przemianę materii i inne czynności wegetatywne nie można stosować mierników tej przemiany do określania ciężkości pracy umysłowej . W związku z tym wielu fizjologów stosuje inne mierniki pracy umysłowej . Dużym zainteresowaniem cieszy się druga metoda , określająca poziom zmęczenia psychicznego człowieka na podstawie zjawiska np. “ krytycznej częstotliwości migotania świetlnego ” . Migocące źródło sygnałów świetlnych dostrzegane jest przy określonej częstości migotania jako źródło ciągłe ( np. film ) . Otóż stwierdzono , że zmęczenie powoduje znaczne zmniejszenie się tej częstości migotania stwarzającego wrażenie ciągłości . Stosując to kryterium oceny zmęczenia okazało się , że zmniejszenie się tej częstości może być wywołane zmęczeniem zarówno umysłowym , jak i fizycznym . Wobec tego test nie może być wykorzystany do określenia specyficznego zmęczenia umysłowego .
Trzecią metodą służącą do mierzenia uciążliwości pracy umysłowej jest analiza czynności serca , zwłaszcza zaś jej komponentu elektrofizjologicznego , tzn. EKG . Instytut Biologiczno – Fizjologiczny Śląskiej Akademii Medycznej wykonał badania na 33 zdrowych mężczyznach zajmujących kierownicze stanowiska w przemyśle . Rejestrowano w sposób ciągły na taśmach magnetycznych ich elektrokardiogramy . Następnie uzyskane wyniki poddano analizie komputerowej . Ustalono , że przy zmianie jednej czynności na drugą , jak również w trakcie trwania czynności , ujawniła się zmiana rytmu pobudzania serca ( chodzi tutaj o arytmię fizjologiczną , którą można uchwycić tylko za pomocą przyrządów ) . Jeżeli w przyszłości zaistnieje możliwość dokładnego sprecyzowania , jakie zmiany zachodzą w ośrodkowym układzie nerwowym pod wpływem pracy umysłowej , wówczas uda się przyporządkować określone stany mózgowia określonym obrazom EKG . W takiej sytuacji obciążenie wysiłkiem umysłowym będzie mogło być identyfikowane za pomocą odpowiednich metod analizy EKG . Tego rodzaju pomiary , poza nielicznymi wyjątkami realizowane są w warunkach laboratoryjnych . Są one pod względem metodycznym wykonywane bardzo rygorystycznie . Z tego powodu ich użyteczność w praktyce ergonomicznej jest niewielka .
W badaniach ergonomicznych zwraca się szczególną uwagę na opracowanie fizjologiczno- psychologicznych mierników wysiłku umysłowego – trzecie podejście . Wychodzi się przy tym z założenia , że zmiany zachodzące w ośrodkowym układzie nerwowym i w niektórych organach i narządach człowieka powinny być miarą stopnia zmęczenia . Istniałaby wówczas możliwość ustalenia kosztu fizjologicznego pracy , jak również norm tego kosztu . Jednakże brak rozeznania co do istoty wysiłku umysłowego i trudności pomiaru tego wysiłku uniemożliwiają wprowadzenie tego rodzaju norm dla pracy umysłowej . Niemniej wydaje się celowe przedstawienie dwóch najczęściej stosowanych metod badawczych w podejściu fizjologiczno-psychologicznym .
Pierwsza metoda polega na badaniu aktywności elektrycznej kory mózgowej . Opiera się ona na zasadzie że każda działalność organizmu powoduje zmiany aktywności kory mózgowej . Wynika to z tego , że aktywność elektryczna mózgu wykazuje daleko idące podobieństwo zmian podczas pracy umysłowej i fizycznej . W tych warunkach , wobec niemożliwości ustalenia fizjologicznych kryteriów pracy umysłowej , zagadnienie to stało się przedmiotem badań psychologii eksperymentalnej i psychologii pracy .
Druga metoda polega na badaniu rezerwy zdolności do pracy kory mózgowej . Jest ona rezultatem prób połączenia metod fizjologicznych i psychologicznych dla badania obciążenia i zmęczenia umysłowego . W wyniku badań przeprowadzonych w laboratorium fizjologii pracy Narodowego Centrum Badawczego w Paryżu , polegających na pomiarach encefalograficznych aktywności elektrycznej mózgu osób mających wykonywać intensywne krótkotrwałe czynności psychomotoryczne ( reagowanie na sygnały wzrokowe i akustyczne ) , okazało się , że wywołane potencjały , będące wyrazem rezerwy zdolności do pracy kory mózgowej , były słabsze w czasie wykonywania zadania głównego , szczególnie jeśli polegało ono na reagowaniu na sygnały wzrokowe .Przedstawiona charakterystyka kierunków i metod badania obciążenia psychicznego świadczy, że w większości przypadków metody te nie wyszły dotąd poza stadium eksperymentu. Powoduje to, że jedynie w niektórych sytuacjach stosowane są w praktyce wypróbowane metody badawcze do mierzenia obciążenia organizmu wysiłkiem umysłowym.
Wydaje się, że przedstawiona propozycja w zakresie praktycznego stosowania oceny obciążenia psychicznego procesem pracy wytrzymuje próbę konfrontacji z pozostałymi metodami , przede wszystkim ze względu na łatwość jej stosowania , nie wymagającego specjalistycznej aparatury laboratoryjnej .
W nowych warunkach społeczno-gospodarczych wdrożenie tej metody do praktyki gospodarczej byłoby celowe . Może ona służyć nie tylko celom analizy ergonomicznej , ale również może być zastosowana do analizy pracy oraz jej kwalifikowania . Na podstawie wyników badań uzyskanych poprzez zastosowanie tej metody można wskazać możliwości poprawy materialnych warunków pracy , dostosowania maszyn do człowieka , ułatwienia osiągnięcia zgodności wykonywanej pracy z jego kwalifikacjami , predyspozycjami psychofizjologicznymi oraz zainteresowaniami . Metoda ta może być także pomocna w określeniu norm i systemów płac .
3.Zdolność do wysiłku i ogólna wydolność fizyczna człowieka .
Zdolność do wysiłku zależy zarówno od różnych organizmu człowieka , a więc od właściwości i sprawności jego układu ruchowego , a także innych narządów i układów współdziałających w zaopatrywaniu pracujących mięśni w tlen i substraty energetyczne oraz usuwaniu nadmiaru ciepła z organizmu , jak i od niektórych cech psychologicznych i motywacji do wykonania określonej pracy .
Sprawność układu ruchowego charakteryzuje się tzw. Cechami motorycznymi , do których się zalicza : szybkość , koordynację , precyzję ruchów oraz zwinność i giętkość ciała , a także siłę mięśni i wytrzymałość . Cechy te oceniać można za pomocą specyficznych testów sprawnościowych .
W fizjologii pracy duże znaczenie ma pojęcie ogólnej wydolności fizycznej oznaczające zdolność organizmu do wykonywania długotrwałego wysiłku , który angażuje duże grupy mięśni , bez szybko narastającego zmęczenia i znacznego stopnia zmian w środowisku wewnętrznym organizmu ( zaburzeń homeostazy ) . Do zmian tych należą : kwasica , podwyższenie temperatury wewnętrznej , wzrost ciśnienia tętniczego krwi oraz upośledzenie zdolności szybkiej likwidacji tych zmian po zakończeniu pracy . Ogólna wydolność fizyczna zależy w znacznym stopniu od zdolności pobierania tlenu przez organizm , której miarą jest pułap tlenowy . W praktyce jest on traktowany jako wskaźnik ogólnej wydolności fizycznej , chociaż nie ujmuje on wszystkich czynników kształtujących jej poziom . Wśród czynników decydujących o wielkości pułapu tlenowego największe znaczenie u ludzi zdrowych ma sprawność transportu tlenu . Pułap tlenowy jest więc sumarycznym wskaźnikiem dobrze charakteryzującym sprawność układu krążenia i układu oddechowego . W tablicy 3 przedstawiono maksymalne pobieranie tlenu u mężczyzn i kobiet w różnym wieku wraz z klasyfikacją wydolności fizycznej . Wykorzystując pułap tlenowy jako wskaźnik wydolności można w sposób liczbowy przedstawić relację między wydolnością a obciążeniem wysiłkowym . Intensywność wysiłku wyrażona jako tzw. Obciążenie względne , będące stosunkiem między zapotrzebowaniem na tlen a indywidualną wielkością pułapu tlenowego ( % VO2 max ) określa lepiej rzeczywiste obciążenie organizmu niż bezwzględny wydatek energii lub praca zewnętrzna . Znając wielkość obciążenia względnego , można z pewnym prawdopodobieństwem przewidywać : czas wykonywania określonej pracy bez zmęczenia , stopień towarzyszących jej zaburzeń homeostazy i nasilenie niektórych funkcji fizjologicznych , np. częstość skurczów mięśni serca . Zależność między czasem wykonywania wysiłku do momentu pojawienia się odczucia wyczerpania a wielkością obciążenia względnego ma charakter krzywoliniowy , a jej przebieg jest odmienny u osób o dużej i małej wydolności . Szybkie skracanie się czasu pracy przy dużych obciążeniach ma związek z występowaniem progu beztlenowego przy obciążeniu od 50 do 70% pułapu tlenowego i szybkim rozwojem kwasicy po jego przekroczeniu . Próg anaerobowy występuje przy mniejszych obciążeniach względnych u osób o małej wydolności niż u osób o dużej wydolności . Stanowi on więc dodatkowy wskaźnik ogólnej wydolności fizycznej .
Bezpośredniego pomiaru pułapu tlenowego można dokonać podczas badanie wielkości obciążenia na cykloergometrze lub na bieżni elektrycznej . Zwykle w tym celu stosuje się test o wzrastającej intensywności , podczas którego przy każdym obciążeniu mierzy się pułap tlenowy i rejestruje elektrokardiogram . Test musi być poprzedzony badaniem lekarskim i musi być wykonywany w obecności lekarza , który jest obowiązany przerwać test , gdy pojawią się nieprawidłowe reakcje zagrażające zdrowiu badanej osoby . Wówczas gdy test jest przeprowadzony na cykloergometrze pierwsze obciążenie wynosi 50-75 W u mężczyzn 25-50 W u kobiet , a następnie zwiększa się obciążenie co 1-3 min o 25-50W , aż do momentu , w którym przy wzroście obciążenia nie zwiększa się pułap tlenowy lub badana osoba czuje się wyczerpana . Dodatkowym wskaźnikiem osiągnięcia pułapu tlenowego jest ustalenie się częstości skurczów serca na poziomie maksymalnym . W wypadku zastosowania bieżni , test rozpoczyna się zwykle od chodu z szybkością 4,8-5,0 km/h przy kącie nachylenia o 1,4 o , a następnie zwiększa się kąt nachylenia o 1,4 o co 1-2 min ( można też zwiększyć odpowiednio szybkość chodu lub biegu ) . Kryteria osiągnięcia pułapu tlenowego są takie same jak podczas testu na cykloergometrze . Mierząc podczas testów o wzrastającym obciążeniu wentylację minutową płuc lub(i) stężenie kwasu mlekowego we krwi pobieranej z opuszki palca ( lub żyły przez uprzednio założony cewnik ) można oznaczyć próg beztlenowy . W tym celu określa się obciążenie , przy którym pojawia się hiperwentylacja lub zaczyna szybko narastać stężenie kwasu mlekowego we krwi . Stosując równania regresji krzywoliniowej ( krzywa wykładnicza ) dla zależności między obciążeniem można także wyliczyć próg beztlenowy jako obciążenie , przy którym stężenie kwasu mlekowego wynosi 4 mmol/l . Stosowanie wysiłku maksymalnego , zwłaszcza u osób w średnim lub starszym wieku , jest połączone z ryzykiem . Z tego powodu opracowano pośrednie metody określania wydolności fizycznej , które są oparte głównie na prostoliniowej zależności między częstością skurczów serca a obciążeniem i pobieraniem tlenu . Dzięki tej zależności można na podstawie częstości skurczów serca przy obciążeniach mniejszych od maksymalnego przewidywać , przy jakim obciążeniu osoba badana osiągnie pułap tlenowy , czyli maksymalną , odpowiednią do swojego wieku , częstość skurczów serca . Przewidywanie takie ułatwia nomogram Astranda-Ryhming . Posługując się tym nomogramem można określić pułap tlenowy podczas wysiłku na cykloergometrze lub podczas tzw. Step-testu , czyli wchodzenia na stopień .Wysokość stopnia wynosi 33 cm dla kobiet i 40 cm dla mężczyzn , a częstość wchodzenia 22,5 wejść na minutę . Tempo wchodzenia ustala się za pomocą metronomu . Zarówno w przypadku cykloergonomu , jak i step-testu czas wysiłku powinien wynosić 5-6 min , tzn. do stabilizacji częstości skurczów serca . Odczytaną z nomogramu wartość pułapu tlenowego należy pomnożyć przez współczynnik właściwy dla wieku badanej osoby .
Innym wskaźnikiem wydolności fizycznej , który wykorzystuje zależności między częstością skurczów a obciążeniem , jest wskaźnik PWC170 . Oznacza on wielkość obciążenia ( w watach ) , przy którym częstość skurczów serca osiąga wartość 170 sk./min . Dla osób w średnim i starszym wieku analogicznymi wskaźnikami są PWC150 i PWC130 . Zasada pomiaru polega na określeniu częstości skurczów serca podczas trzech wysiłków o różnym obciążeniu i wyznaczeniu PWC170 (PWC150 lub PWC130 ) metodą ekstrapolacji .
4. Odczucie ciężkości wysiłku i zmęczenie .
Sygnały z pracujących mięśni i narządów wewnętrznych , które są przenoszone przez nerwy czuciowe , są integrowane w ośrodkowym układzie nerwowym i przekazują informację o odczuciu ciężkości pracy . W czasie wysiłku dynamicznego odczucie to jest na ogół proporcjonalne do wielkości obciążenia względnego , czyli wyrażonego w procentach stosunku zapotrzebowania tlenowego do indywidualnej wielkości pułapu tlenowego . Do oceny odczucia ciężkości wysiłku stosuje się najczęściej skalę Borga ( tablica 4 ) , która została skonstruowana w ten sposób , żeby u młodych ludzi wskazania ( punkty ) po pomnożeniu przez 10 odpowiadały w przybliżeniu ich aktualnej częstości skurczów serca . Nie oznacza to jednak , że wzrost częstości skurczów serca decyduje o odczuciu ciężkości pracy . Zależność między tym odczuciem a częstością skurczów serca wynika z relacji obu zmiennych do obciążenia względnego . Zakłócenia w prawidłowym odczuwaniu ciężkości pracy mogą być spowodowane przez silne pobudzenie emocjonalne , zmęczenie , niekorzystne warunki mikroklimatu , chorobę lub przyjmowanie niektórych środków farmakologicznych .
4.Odczucie ciężkości wysiłku i zmęczenie
Sygnały z pracujących mięśni i narządów wewnętrznych, które są przenoszone przez nerwy czuciowe, są integrowane w ośrodkowym układzie nerwowym i przekazują informację o odczuciu ciężkości pracy. W czasie wysiłku dynamicznego odczucie to jest na ogół proporcjonalne do wielkości obciążenia względnego, czyli wyrażonego w procentach stosunku zapotrzebowania tlenowego do indywidualnej wielkości pułapu tlenowego. Do oceny odczucia ciężkości wysiłku stosuje się najczęściej skalę Borga (tabl. ), która została skonstruowana w ten sposób, żeby u młodych ludzi wskazania (punkty) po pomnożeniu przez 10 odpowiadały w przybliżeniu ich aktualnej częstości skurczów serca. Nie oznacza to jednak, że wzrost częstości skurczów serca decyduje o odczuciu ciężkości pracy. Zależność między tym odczuciem a częstością skurczów serca wynika z relacji obu zmiennych do obciążenia względnego. Zakłócenia w prawidłowym odczuwaniu ciężkości pracy mogą być spowodowane przez silne pobudzenie emocjonalne, zmęczenie, niekorzystne warunki mikroklimatu, chorobę lub przyjmowanie niektórych środków farmakologicznych.
Zmęczenie jest to zmniejszenie zdolności do pracy spowodowane przez wysiłek. Rozróżnia się zmęczenie ośrodkowe i zmęczenie obwodowe, zwane też lokalnym. Jest to podział umowny, ponieważ obydwa rodzaje zmęczenia są ze sobą ściśle powiązane.
Zmęczenie ośrodkowe oznacza narastanie odczucia ciężkości pracy i bólu mięśni, zmniejszenie motywacji, koncentracji uwagi i sprawności psychomotorycznej. Mianem zmęczenia obwodowego określa się natomiast zmęczenie pracujących mięśni, przejawiające się zmniejszeniem siły i szybkości ich skurczów, aż do całkowitej utraty zdolności do pracy. Mechanizm zmęczenia zależy od rodzaju wysiłku. Podczas krótkotrwałego, ciężkiego wysiłku związanego z dużym nasileniem procesów beztlenowych, które zachodzą w mięśniach, dużą rolę w rozwoju zmęczenia przypisuje się kwasicy związanej z produkcją kwasu mlekowego. Brane są również pod uwagę zakłócenia równowagi w stężeniu jonów potasowych w środowisku wewnętrznym i zewnętrznym komórek mięśniowych, które upośledzają proces ich pobudzania przez nerwy ruchowe. Jednocześnie występuje zmniejszenie częstotliwości pobudzeń komórek mięśniowych, które wskazują na rozwój zmian w układzie nerwowym kontrolującym czynność mięśni. W czasie długotrwałego wysiłku o umiarkowanej lub małej intensywności, czynnikami prowadzącymi do rozwoju zmęczenia mogą być, np.: wyczerpanie zasobów glikogenu w komórkach mięśniowych, odwodnienie czy wzrost temperatury ciała.
Duży wpływ na rozwój zmęczenia ma występowanie obciążeń statycznych mięśni. Chodzi tu nie tylko o grupy mięśni, które bezpośrednio są zaangażowane w wykonywanie określonych operacji roboczych, ale również o mięśnie spełniające rolę pomocniczą, np. utrzymujące określoną pozycję ciała. W czasie wysiłku statycznego dochodzi szybko do rozwoju zmęczenia w związku z utrudnionym odpływem i dopływem krwi do pracujących mięśni, co sprzyja gromadzeniu się w nich produktów przemiany materii i ciepła, a także powoduje zmniejszenie siły skurczu na skutek upośledzenia funkcji aparatu skurczu komórek mięśniowych oraz szybkie narastanie bólu mięśni w związku z drażnieniem zakończeń bólowych nerwów czuciowych znajdujących się między komórkami mięśniowymi.
Rozwojowi zmęczenia sprzyja także praca monotypowa w której te same ruchy są wielokrotnie powtarzane.
Mechanizm bólu mięśni występujący w drugiej dobie po ciężkim wysiłku nie jest w pełni poznany. Ból ten występuje najczęściej po wysiłku, w czasie którego mięśnie są rozciągane (praca ujemna), i przypuszczalnie jego przyczyną jest uszkodzenie ultrastruktury mięśni.
Opracowano wiele metod oceny zmęczenia mięśniowego. Należy do nich pomiar siły maksymalnego skurczu dowolnego określonej grupy mięśni lub pomiar siły rozwijanej w odpowiedzi na drażnienie mięśnia prądem elektrycznym o małej częstotliwości. Do oceny zmęczenia ma obecnie zastosowanie elektromiografia (emg), dzięki której można rejestrować aktywność elektryczną mięśni w czasie wykonywania różnych czynności za pomocą elektrod umocowanych na skórze nad badanymi mięśniami. Analiza komputerowa sygnału emg umożliwia pomiar uśrednionej wielkości amplitudy oraz widma mocy sygnału. Wykazano, że amplituda sygnału jest proporcjonalna do wielkości siły skurczu mięśni i może być wykorzystana do oceny jej zmian. Przesuwanie się medialnej wartości widma mocy sygnału emg oraz charakterystycznych dla jego obrazu, tzw. dołków (dip) w kierunku niższej częstotliwości uważa się za wyraz procesów zmęczenia . Innym sposobem analizy sygnału emg jest częstość, tzw. przejść przez zero krzywej elektromiograficznej. Częstość przejść przez zero zmniejsza się wraz z rozwojem zmęczenia .
Zmęczenie ośrodkowe jest oceniane na ogół metodami psychologicznymi. Stosuje się w tym celu na przykład specjalnie skonstruowane skale odczucia zmęczenia, badanie nastroju czy pomiary czasu reakcji prostej lub różnicowej. Duże zastosowanie w ocenie zmęczenia zyskała też tremorometria,...
Krzysztofbhp