Психофизиология работоспособности
Лекции и практикум по психологии - Психофизиология

1.1. Определение работоспособности. Основные виды работоспособности

Работоспособность - это уровень функциональных возможностей организма, характеризующийся эффективностью работ, выполняемых за определенный промежуток времени.
Способность человека к выполнению конкретной деятельности в рамках заданных временных лимитов и параметров эффективности определяет содержание работоспособности как основной составляющей надежности человека. При рассмотрении работоспособности как сложного многопланового явления, для ее оценки применяется комплексный подход, при котором используются показатели, относящиеся к разным системам: показатели эффективности или продуктивности деятельности, показатели самочувствия человека и психофизиологические показатели состояния систем и функций организма. Работоспособность определяется состоянием здоровья, половой принадлежностью, характером питания, режимом труда и отдыха, условиями работы, настроением и многими другими факторами. Она зависит от уровня знаний человека, умений, навыков и опыта, физического и психического состояния.


Проблема работоспособности является одной из самых актуальных в современной психофизиологии труда. Это связано с тем, что человек нередко трудится на пределе своих физических и психических сил, особенно если речь идет о работе в экстремальных условиях. Поддержание работоспособности на высоком уровне становится в этом случае необходимым условием безопасного труда.
В психофизиологии выделяют несколько классификаций работоспособности. С точки зрения задачи, которую человек решает в процессе труда, работоспособность может быть максимальной, оптимальной или пониженной.
В зависимости от психофизиологических процессов, задействованных в регулировании деятельности, работоспособность может быть умственной и физической. Умственная (психическая) работоспособность выражается быстротой, качеством и количеством восприятия и переработки информации, физическая - силой, частотой и продолжительностью мышечных нагрузок.
Уровень функциональных возможностей организма имеет индивидуальный характер, может изменяться в течение трудового дня, суток и рабочей недели. Поэтому различают также месячную, годовую и многолетнюю работоспособности.

1.2. Стадии работоспособности

Для поддержания высокого уровня работоспособности большое значение имеет принцип постепенного вхождения в трудовой процесс. Особенно важно его соблюдение после сна, выходных дней, летнего отдыха и перехода на другой вид деятельности. Всякая новая деятельность должна прийти в равновесие с системой уже имеющихся функций и навыков. Высокую продуктивность работы обеспечивает хорошо продуманная и отработанная последовательность, определенная система труда. В психофизиологии профессиональной деятельности для повышения эффективности и производительности труда применяются методики, основанные на ритмичности трудовой деятельности.
Ритмический труд - это равномерное распределение нагрузки в течение дня, недели, месяца, года. Требование ритмичности основано на учете физиологических особенностей центров нервной системы, которые наиболее экономно функционируют при правильном чередовании процессов возбуждения и торможения. Резкое снижение работоспособности может быть вызвано как чрезмерным утомлением при высоком темпе работы, так и периодами бездеятельности. Организация режима труда, основанного на ритмичной деятельности организма и работы головного мозга, является определяющим условием экономичной и высокопроизводительной работы.
В начале XX века на основе анализа физиологических и психологических изменений, происходящих в организме человека, испытывающего физические или умственные нагрузки, были построены «кривые работоспособности». Выделяют следующие стадии работоспособности.
1. Стадия врабатывания, характерна для начала работы и включает три под стадии:
- первичной мобилизации — наблюдается в момент начала деятельности и длится до нескольких минут. Она характеризуется кратковременным снижением значений практически всех показателей деятельности и активации физиологических систем. Этот эффект связан с внешним торможением, возникающим в нервной системе;
- гипермобилизации - охватывает «предстартовый» период и характеризуется переходом организма в состояние готовности к восприятию информации. На психологическом уровне происходит построение плана деятельности и мысленное «проигрывание» ее ключевых этапов. Постепенное повышение работоспособности сопровождается выраженными колебаниями продуктивности, точности, качества работы и состоянием повышенной нервно-психической напряженности: учащением пульса и дыхания, повышением кровяного давления;
- гиперкомпенсации - происходит поиск наиболее адекватного приспособления к требованиям деятельности и формирование устойчивого динамического стереотипа деятельности.
2. Стадия оптимальной работоспособности характеризуется стабильными параметрами деятельности и организма. Она определяется как «устойчивое рабочее состояние» или состояние «функционального комфорта», отражающее оптимальность психофизиологических затрат (высокая продуктивность достигается минимальными затратами). Статистически достоверных изменений в психофизиологических показателях не наблюдается.
3. Стадия полной компенсации, которая постепенно приходит на смену предыдущей и отражается в снижении работоспособности и развитии начальных признаков состояния утомления, субъективно переживаемом как состояние усталости. Эта стадия называется компенсируемым утомлением, компенсация утомления происходит за счет волевых усилий и активизации физиологических механизмов, в частности нервной системы.
4. Стадия неустойчивой компенсации (выраженного утомления, не- компенсируемого утомления) характеризуется нарастающим утомлением и снижением работоспособности. В этом состоянии наблюдается выраженное чувство утомления и разнообразные по направленности и интенсивности изменения психофизиологических показателей. Физические и психические возможности находятся на низком уровне.
5. Стадия «конечного порыва» - в конце работы при наличии высокозначимых для человека целей, может происходить кратковременное повышение продуктивности за счет привлечения «неприкосновенных» психофизиологических резервов организма. Волевое усилие позволяет активизировать психофизиологические процессы и поднять снизившуюся производительность труда. Очевидно, что такой режим работы является экстремальным для организма и ведет, как правило, к переутомлению и хроническим заболеваниям.
6. Стадия декомпенсации - прогрессивное снижение работоспособности, когда быстро нарастают симптомы утомления, снижается продуктивность и эффективность работы и наблюдаются значительные сдвиги во всех психофизиологических показателях, связанных с системами активации. В этом состоянии волевые усилия уже не обеспечивают активизацию нервной системы, это сигнал к прекращению деятельности.
Исследования работоспособности имели исключительное практическое значение для разработки режимов труда, для оценки эффективности и надежности человека, работающего в системах «человек-машина».

1.3. Утомление

В процессе выполнения любых видов работы может развиться состояние пониженной работоспособности организма, которое объективно оценивается как утомление, а субъективно воспринимается в виде усталости.
Утомление - состояние, которое развивается под влиянием тяжелого или длительного трудового процесса и выражается в комплексе соответствующих сдвигов в организме, понижающих его работоспособность.
Утомление - это результат конфликта между внешними требованиями, которым должны удовлетворять результаты работы, и снизившимися возможностями человека. Этот конфликт отражается в сознании человека и переживается им в виде состояния усталости.
При оценке влияния утомления на трудовой процесс необходимо учитывать, что рост утомления и усталости часто идёт со сдвигом:
- если работа интересна для человека, если она ему нужна, т. е. является значимой для человека, то, несмотря на утомление, состояние усталости появляется позже. Здесь основную роль играет высокая мотивация труда;
- если работа неинтересна, если человек не заинтересован в получении хорошего результата, то даже небольшое утомление способно вызвать сильное состояние усталости.
Состояние усталости обусловлено не только физиологическими причинами, но и психологическими (интерес, мотивация). Переживание состояния усталости - это сигнал для организма снизить физическую и интеллектуальную нагрузку.
Утомление является следствием различных нарушений в организме, отклонений от нормального функционирования нервной системы. Такие патологические сдвиги в организме могут накапливаться, и возникает состояние переутомления. Это очень опасное для работающего человека состояние, которое сказывается на всех сферах его жизнедеятельности. Основное отличие утомления от переутомления заключается в том, что утомление снимается после отдыха или смены вида деятельности, а для устранения переутомления часто необходимо медицинское вмешательство.
Утомление от трудового процесса может быть физиологическим и психологическим.
Физиологическое утомление - возникает из-за токсического воздействия на нервную систему продуктов разложения молочной кислоты, которая накапливается в мышечной ткани в результате мускульной деятельности. Чувство физического дискомфорта, которое возникает после непривычного или тяжёлого физического труда, исчезает обычно очень быстро.
Психологическое утомление - состояние перегруженности нервной системы. Психологическое утомление обычно проявляется следующим образом:
1) происходит понижение восприимчивости к раздражителям, они воспринимаются с опозданием или вообще не воспринимаются;
2) снижается концентрация внимания, снижается, а затем вообще исчезает возможность сознательного регулирования внимания;
3) уменьшается способность к запоминанию, труднее вспоминаются уже знакомые вещи;
4) мышление становится замедленным, теряет свою гибкость и широту;
5) в эмоциональной сфере появляется состояние депрессии или раздражительности и агрессивности;
6) нарушается сенсомоторная функция нервной системы, т. е. нарушается координация движений.
Психофизиологические исследования показали, что в течение рабочей смены имеются периоды повышенной утомляемости. Например, в дневной смене - это 4 и 5 часы работы, в ночной смене - первые 2 часа работы.
При организации режима деятельности необходимо строго регламентировать периоды работы и отдыха. Перерывы в работе эффективны при условии, если они приходятся на начальные стадии появления утомления и не нарушают вследствие большой продолжительности состояния врабатываемости. Отдых во время перерывов должен быть рационально организован. Активный отдых является более эффективным, чем пассивный. Теорию активного отдыха разработал в начале XX века русский физиолог И. М. Сеченов. Сеченов доказал, что отдых в процессе трудовой деятельности должен сводиться не к полному покою, а к смене деятельности. Кратковременный отдых такого рода (активный отдых) оказывается более эффективным, чем продолжительный отдых, происходящий в условиях полного покоя. Таким образом, активный отдых в виде физических упражнений является основой при рациональной организации труда.

1.4. Повышение эффективности работоспособности

На работоспособность человека влияет огромное количество факторов, которые могут как повышать, так и снижать ее.
К таким факторам относятся:
1. Внешняя среда, условия, при которых протекает трудовая деятельность (температура воздуха в помещении, влажность, уровень освещенности, удобство и функциональность рабочего места, цветовое решение производственного помещения). Наиболее продуктивной для трудовой деятельности человека является температура воздуха в пределах 16-18 °С. В летнее время температура в комнате не должна превышать температуры наружного воздуха на 3-5 °С, а в жаркую погоду желательно, чтобы она была ниже, чем снаружи. Относительная влажность должна оставаться в пределах 35-70 %. При меньшей влажности говорят о «сухом» воздухе, который вызывает повышенное испарение и сушит слизистые оболочки и кожу. При влажности больше 70 % в сыром и холодном воздухе у человека возникает «зябкость» и озноб, что также вызывает снижение работоспособности. Для поддержания высокого уровня работоспособности очень важна правильная организация рабочего места с учетом всех эргономических показателей. Сильным стимулятором работоспособности человека является свет.
Освещение считается достаточным, если оно позволяет длительное время свободно (без напряжения зрения) работать и не вызывать при этом утомления глаз. Таким нормальным освещением является настольная лампа в 50-60 Вт. Свет не должен резать и слепить глаза. Его источник следует располагать слева. При пользовании люминесцентными лампами, так называемыми лампами дневного света, зрительное утомление наступает позже, а производительность труда повышается. Кроме того, что на самочувствие и работоспособность человека оказывает влияние цветовое окружение. Красные с золотистыми оттенками цвета - теплые - вызывают бодрящее и возбуждающее действие, а синие и зелено-голубые - успокаивающее, располагающее к отдыху, покою и сну.
2. Согласованность жизненного ритма человека с его индивидуальными биологическими ритмами.
Показатели функционального состояния сердечно-сосудистой, эндокринной, пищеварительной и других систем организма позволили выдвинуть предположение о разных типах работоспособности человека.
Ученые пока не могут ответить на вопрос о том, заложены ли особенности работоспособности в генетической программе человека или формируются на протяжении его жизни. Доказано, что эти свойства биологических ритмов - внутренне присущий организму признак, который обуславливается определенными особенностями гормональной и психической сфер организма человека. Для сохранения здоровья, повышения уровня работоспособности необходимо, чтобы образ жизни человека совпадал с фактическими колебаниями временных процессов его организма. Для этого существуют методики определения типа работоспособности, основанные на выявлении временных функциональных возможностей организма и их соответствии режиму трудовой деятельности. Наиболее распространенным является тест Остбера в модификации профессора С. И. Степановой, который позволяет определить, какой тип биологических ритмов наиболее свойственен человеку («жаворонки», «совы» или «голуби»).
На рис. 5.1 представлены зависимости колебания уровня работоспособности в течение рабочего дня, а также изменения работоспособности в течение суток и по дням недели. Эти данные могут быть положены в основу правильной организации труда, что позволит сохранить высокий уровень работоспособности человека и повысить эффективность трудовой деятельности.

колебания работоспособности

Рис. 5.1. Колебания уровня работоспособности

1.5. Монотонность работы и её влияние на работоспособность

Монотонность - это состояние нервной системы, вызванное однообразием восприятия, действий. Профессиональная деятельность, особенно деятельность человека-оператора, часто протекает в закрытых, изолированных помещениях (кабина машиниста, лётчика, пост управления электростанцией), что резко снижает обычный поток внешних раздражителей. Помещения и кабины операторов обычно заполнены гулом и равномерным шумом от работающих приборов, а их малый объём и фиксированная поза человека в течение длительного времени приводят к ограничению подвижности, Неблагоприятное воздействие монотонной обстановки усиливается раздражением вестибулярного аппарата из-за однообразного покачивания, всё это способствует развитию сонного состояния.
В психофизиологии труда выделяют два основных вида монотонности:
1. Монотонность, которая развивается в результате многократного повторения одних и тех же движений. Примером такой монотонности может служить работа на конвейере.
2. Монотонность, которая вызвана ограниченным числом поступающих извне сигналов. В данном случае человеку приходится действовать в условиях одной и той же, мало изменяющейся обстановки. Примером такого вида монотонности может служить управление локомотивом, машиной в условиях однообразной местности.
Впервые с воздействием монотонной обстановки на высшую нервную деятельность в экспериментальных исследованиях встретился И. П. Павлов. Павлов трактовал монотонию как реакцию нервных центров на постоянное «долбление», т. е. постоянное поступление слабых и одинаковых внешних раздражителей (сигналов). Эта реакция выражается в развитии процессов торможения в коре головного мозга. Монотонная обстановка, по словам Павлова, не требует никакой деятельности и является возбудителем тормозного процесса, что может сказаться на всех психофизиологических процессах, прежде всего на внимании и координации движений. В самой структуре трудовой деятельности заложено требование поддерживать интенсивность внимания и готовность к действию на высоком уровне, при этом в конкретных условиях работы имеются факторы, влияющие на снижение этих функций. Монотонность обстановки ведёт к потери эффективности управления, а иногда и к авариям.
Монотонность влияет на все сферы профессиональной деятельности человека:
1) в физиологическом плане монотонность вызывает состояние утомления;
2) в психологическом плане монотонность способствует рассеиванию внимания, затруднению процесса мышления;
3) в поведенческом плане монотонность снижает точность и скорость выполнения управляющих действий.
Монотонность имеет волновой характер: при перемене деятельности, возникновении новых условий или задач состояние монотонности быстро проходит. Хотя монотонность вызывает состояние утомления, это не равнозначные понятия: состояние утомление исчезает после отдыха, а состояние монотонности после смены характера деятельности.
Для профессий, связанных с управлением техникой, главной проблемой является монотонность второго рода - так называемый «дорожный гипноз». Известно, что человек в состоянии бодрствования постоянно нуждается в притоке внешней информации, и её отсутствие уже само по себе вызывает у человека некоторый психологический дискомфорт. Монотонность способствует развитию сонливости. Например, машинист поезда в длительных поездках испытывает зрительную и слуховую монотонность, испытывает постоянную вибрацию, которая создаёт укачивание, кроме того, в кабине машиниста ровная температура - всё это приводит к развитию процессов торможения в коре головного мозга и к сонливости. Сонливость, в свою очередь, приводит к потере бдительности, т. е. к потере готовности действовать в экстремальных ситуациях. Экспериментальные исследования в области безопасности труда на железнодорожном транспорте показали, что примерно 60 % аварий на железной дороге связано с потерей бдительности. В ходе таких экспериментов испытуемым течение 3-х часов давалось 30 раздражителей, на которые они должны были прореагировать. Исследования показали, что готовность к действию не достигает 100 %, а колеблется в интервале 45-65 %. Кроме того, были обнаружены моменты резкого падения бдительности относительно среднего уровня. Это были 60 и 160 минуты эксперимента (бдительность снизилась до 5-10 %). Такие критические точки обнаружились примерно у 80 % испытуемых, т. е. они характерны для работы в условиях монотонности.
Состояние монотонности часто приводит ко сну во время вождения, причём такой сон носит характер временных провалов, человек «клюёт носом». Сон длится очень короткий промежуток времени, 10-20 секунд, и никак не осознаётся водителем. Но, как бы кратковременны не были провалы, они таят в себе огромную опасность - вполне вероятно, что именно во время такого провала может возникнуть аварийная ситуация. Кроме того, при развитии сонного торможения во время работы возникают сновидения, которые в некоторых случаях воспринимаются человеком как реальность. В соответствии с сюжетом сновидений он начинает предпринимать те или иные действия. Из практики вождения транспорта хорошо известен и так называемый гипнотический сон с открытыми глазами. При таком состоянии происходит расщепление связей между чувственным восприятием внешних сигналов и их логическим осмысливанием, между принятием решений и действием. Гипнотическое состояние, когда человек всё понимает и видит, но не может активно действовать, часто становится причиной серьёзных дорожных происшествий.
Человеку-оператору в условиях монотонности приходится за счёт волевых усилий, внутренней мобилизации поддерживать необходимый уровень бодрствования, а это ведёт, в свою очередь, к большим тратам энергии и к утомлению. По статистике 78 % дорожных происшествий приходится на последнюю треть монотонных участков дороги.
Борьба с монотонностью особенно актуальна для машинистов поездов, именно поэтому для них разрабатываются всё новые технические средства, которые противодействуют дремоте и сонливости. Например, в своё время предложено было сажать машинистов на велосипедное седло: при засыпании он бы падал с неудобного сиденья (конечно, этот способ не получил распространения). Сегодня на некоторых участках железной дороги широкое распространение получил «сигнал бдительности». Этот прибор каждые 1,5 минуты подаёт звук высокого тона. При подаче такого сигнала машинист должен отжать рычаг, расположенный на потолке кабины. Если через несколько секунд рычаг не будет отжат - поезд остановится автоматически. Такой прибор не очень эффективен, так как машинист и в дремотном состоянии способен нажимать нужные кнопки (двигательный автоматизм), кроме того, необходимость каждые 1,5 минуты вставать и отжимать рычаг является серьёзной помехой для трудовой деятельности. Ещё один способ борьбы с сонливостью во время работы - на руке машиниста устанавливали кожно-гальванический датчик, который фиксировал рефлексы. При засыпании этот датчик давал сигнал и машинист просыпался. Прибор также не был признан эффективным, потому что он имел большие размеры и мешал машинистам работать. Для борьбы с развитием утомления в условиях монотонности в ряде отраслей производства используют музыку. Когда человек слушает музыку, он ритмом своих мышц на идеомоторном уровне (неосознанном, непроизвольном) подстраивается к её ритму. Это в свою очередь может сказаться на ритме работы сердца и дыхания. Однако внедрять музыку в широких масштабах невозможно, во многих отраслях производства мешает шум, а в водительских профессиях музыка сама по себе является отвлекающим фактором.
Проблема борьбы с монотонностью остаётся сегодня открытой, но одно очевидно: сигнал бодрствования должен включаться только в тот момент, когда начинаются изменения физиологического состояния человека- оператора, т. е. только тогда, когда он нужен на самом деле. Примером такого прибора может служить шлем, разработанный для военных лётчиков. В этом шлеме находится встроенный энцефаллограф, который постоянно снимает импульсы головного мозга. Как только он фиксирует медленные волны, которые характерны для засыпания, включается автопилот.
При оценке влияния монотонности на трудовой процесс необходимо учитывать индивидуальные качества человека. Не все люди одинаково реагируют на монотонность. Есть так называемые монотофобы, абсолютно не переносящие монотонной работы, и монотофилы, способные на протяжении долгого времени сохранять высокий уровень работоспособности в условиях монотонности. Для монотофилов характерен слабый тип нервной системы, инертность нервных процессов, низкая тревожность, замкнутость характера.
В психофизиологии труда разработаны рекомендации для снижения влияния монотонности на работоспособность: автоматизация однообразного ручного труда; оптимизация содержания труда, темпа и ритма работы; совмещение профессий и чередование операций; внедрение рациональных режимов труда и отдыха; рациональная организация рабочего места.

1.6. Профессиональные качества и умения

Для повышения эффективности трудовой деятельности необходимо не только поддерживать работоспособность на высоком уровне, бороться с монотонностью и утомлением. Необходимо, чтобы человек обладал определенными качествами, которые обеспечат ему успешность в выбранном виде деятельности. Такие качества базируются на психофизиологических особенностях человека и называются профессионально важными. Профессиональные качества формируют со временем такое понятие, как профессиональный опыт. Накопление профессионального опыта является важнейшим условием безопасной и безошибочной работы человека.
С психологической точки зрения профессиональный опыт формируется на основе профессиональных навыков.
Навык - это определённый автоматизм при выполнении действия, он является составляющей умения.
Умение - это способность распорядиться своими навыками в зависимости от ситуации.
Например, если человек умеет управлять автомобилем в нормальных условиях - это навык, а если он может водить автомобиль в экстремальных условиях - то это уже умение.
Самым ответственным элементом профессионального умения считают способность человека правильно и полно оценивать сложившуюся ситуацию и выбирать для её решения наиболее подходящий навык. Для хорошего профессионала свойственно воспринимать ситуацию не в виде суммы её составляющих, а с позиции того, в какой мере ситуация помогает или мешает решать задачу и достигать цели. Хорошая способность концентрировать и распределять внимание, оперативная память, сила нервной системы (способность быстро реагировать на изменяющуюся ситуацию) - это те психофизиологические качества, которые отвечают за умение правильно оценивать ситуацию
Очень важным профессиональным умением является способность обнаруживать в ситуации скрытые опасности и прогнозировать их развитие, способность принимать меры по предупреждению опасных ситуаций. Профессионал должен «идти навстречу опасностям», быть всегда на шаг впереди от ситуации. Основные психофизиологические качества, необходимые для выработки этого умения, - оперативное мышление, стрес- соустойчивость, поисковая активность. С другой стороны, психологи предупреждают, что чем чаще человек сталкивается с опасностями, чем больше он к ним адаптируется, тем большей опасность должна быть, чтобы человек смог на неё прореагировать. Это так называемый закон психофизики Вебера. Именно поэтому, например, самые страшные и тяжёлые аварии случаются у опытных водителей.
Ещё одно важное умение, которое сказывается на профессионализме, накоплении опыта и безопасности труда, - это умение решать социальные задачи. Умение решать социальные задачи - это налаживание взаимоотношений в коллективе, установление личных и социальных контактов. У молодого человека, пришедшего на рабочее место, очень много времени уходит на освоение правил, нравственных норм и ценностей, которые приняты в данном коллективе. На это иногда уходят годы, и не всем удаётся освоить эти правила до конца. Умение выстраивать личностные отношения не прилагается автоматически к профессиональным навыкам, оно должно быть построено отдельно. Без этого умения невозможно профессиональное развитие человека. Есть категория людей, которая испытывает трудности в общении, которым свойственен негативизм, несговорчивость, стремление самоутвердиться в любой ситуации. Такие люди, даже при большом таланте и профессиональном умении, будут иметь большие проблемы в карьерном продвижении и росте. Правильно построенные межличностные отношения в коллективе помогают ускорить профессиональный рост молодого работника, способствуют его быстрой адаптации в профессии. Всё это, в конечном счёте, положительно сказывается на профессиональной деятельности человека.
Источник: Сафронова Е. Б. Психофизиологический отбор на профессию: курс лекций / Е. Б. Сафронова. - Екатеринбург : УрГУПС, 2018. - 88 с.

 
Яндекс.Метрика
Все права защищены. При при копировании материалов сайта, обратная ссылка, обязательна! Варианты ссылок:
HTML код:

Код для форумов:


Уважаемые пользователи и посетители сайта!
Спасибо за то, что вы присылаете материал на сайт «Ваш психолог. Работа психолога в школе» по адресу sait.vashpsixolog собачка mail.ru Убедительная просьба, обязательно указывайте автора или источник материала. На многих материалах авторство потеряно, и, если вы, являетесь автором одного из них, пришлите письмо с точной ссылкой на материал. Если на ваше письмо, вы не получили ответ, напишите еще раз, т.к. письма иногда попадают в спам и не доходят.
Смотрите внимательно: авторство или источник указываются, чаще всего, в конце материала (если материал разбит на страницы, то на последней).
С уважением, администрация.