Профессиональное утомление: фундаментальные и прикладные проблемы

Такое понимание работоспособности довольно близко определению, которое предлагают Н. В. Алишев и А. С. Егоров (1984), характеризуя ее «как степень функциональной готовности организма к выполнению (или продолжению) конкретной деятельности, протекающей в конкретных условиях среды обитания, режима, продолжительности, эффективности, надежности и пр. Выражением такой готовности являются: исходные (и текущие) показатели состояния систем и функций организма, составляющих психофизиологическую структуру деятельности, … показатели эффективности и надежности самой деятельности» (Алишев, Егоров, 1984, с. 9–10).

Уровень работоспособности проявляется в комплексе показателей эффективности (производительности, продуктивности) и качества профессиональной деятельности, а также функциональных реакций организма и субъективного состояния. И если профессиональные показатели являются безусловными критериями наличного уровня работоспособности, то функциональные показатели отражают психологическую и физиологическую «цену» деятельности и характеризуют возможности организма в достижении определенного уровня эффективности.

3.3. Динамика работоспособности

Одной из характеристик работоспособности является «кривая работы», отражающая ее оперативную динамику за непрерывный отрезок времени (смену, вахту и др.) в профессиональных и психолого-физиологических показателях на разных стадиях и фазах ее проявления.

Динамика работоспособности была впервые проанализирована Э. Крепелином (1898а), использовавшим термин «кривая работы». Если в первоначальных попытках работоспособность характеризовалась только на основании внешних показателей результативности (Ананьев, 1968; Cameron, 1974), то в современных исследованиях она описывается с точки зрения адаптационных возможностей организма и личностно-мотивационных факторов (Косилов, 1965; Леонова, 1984; Навакатикян, 1993 и др.).

При всем разнообразии предлагаемых описаний этой зависимости (Деревянко, 1979; Hogan, Shelton, 1998 и др.), как правило, выделяются общие, наиболее типичные стадии: врабатывания, оптимальной работоспособности, полной компенсации, неустойчивой компенсации, конечного прорыва, прогрессирующего снижения продуктивности (рисунок 1). Их продолжительность и степень выраженности определяются воздействием многих факторов (сложность, напряженность работы, влияние неблагоприятных факторов среды, состояние здоровья, мотивы деятельности и т. д.) и могут варьироваться вплоть до полного выпадения некоторых из них (Медведев, 1970; Леонова, 1984; Навакатикян, 1993 и др.).

Рис. 1. Стадии динамики работоспособности (по Деревянко, 1979)

I – уровень максимальных возможностей; II – уровень продуктивности деятельности; III – уровень эмоционального напряжения; IV – уровень утомления. 1 – период вырабатываемости; 2 – период оптимальной работоспособности; 3 – период полной компенсации; 4 – период неустойчивой компенсации; 5 – конечный порыв; 6 – прогрессивное снижение продуктивности.

Комплексная оценка состояния работоспособности и ее связи с развитием состояния утомления проводится на основе показателей, отражающих динамику функциональных возможностей организма, продуктивность деятельности, эмоционально-волевое напряжение и утомление. Максимальные возможности организма зависят от его функционального состояния, профессиональной подготовленности, опыта работы, направленности на выполнение данной работы и т. д. Продуктивность деятельности обусловлена, с одной стороны, максимальными возможностями организма для выполнения данной работы, с другой стороны – уровнем эмоционально-волевого напряжения, которое регулирует расход функциональных резервов организма. Эмоционально-волевое напряжение зависит от индивидуальных особенностей психики, отношения к труду, его социальной значимости, ответственности и т. д. Утомление как нарушение функционального состояния характеризуется снижением резервов организма и психики, что проявляется в ухудшении ряда объективных и субъективных показателей.

На основании данных литературы (Деревянко, 1957; Медведев, 1970; Навакатикян, 1984 и др.), а также данных, полученных в результате наших собственных исследований (Бодров, 1969, 1983), определены следующие стадии и фазы работоспособности.

I стадия – подготовительная – связана с формированием установки на выполнение конкретной работы, формированием программы (плана) ее выполнения, сбором (актуализацией) необходимой информации о содержании, условиях и организации конкретной работы, мобилизации ресурсов организма и психики на обеспечение успешного выполнения работы, уточнение деталей производственного процесса и т. д.

II стадия – это врабатывание или стадия нарастающей работоспособности. Постепенное вхождение человека в конкретную производственную работу происходит по той причине, что на него существенное влияние оказывают различные побочные факторы, которые имели место до начала рабочей смены, вахты. В это время рабочие навыки неустойчивы, непрочны, инерционны, сопровождаются лишними действиями и операциями. Затем, вследствие упражнения в ходе работы, технико-экономические показатели достигают номинального уровня.

Эта стадия включает несколько фаз врабатывания: а) фаза мобилизации характеризует состояние включения в деятельность: повышается уровень обменных процессов, увеличивается мышечный тонус, усиливается деятельность сердечно-сосудистой системы, повышается тонус ЦНС, тормозится деятельность органов пищеварения, происходит концентрация внимания, начинают доминировать мотивы трудовой деятельности; б) фаза первичной реакции может возникать сразу же после начала работы и характеризуется ухудшением временных и точностных показателей деятельности (у опытных и тренированных людей она обычно отсутствует); в) фаза гиперкомпенсации характеризуется поиском оптимального режима деятельности. При этой фазе рабочие реакции нестабильны, наблюдается повышение числа намеренных и осознанных ошибок, обычно энергетические затраты превышают оптимально необходимые значения, рабочие движения являются менее точными, чем оптимальные.

III стадия стабильной работоспособности (фаза компенсация) – устойчивая работоспособность на высоком профессиональном уровне, для нее характерны высокие технико-экономические показатели, снижение функциональной напряженности, возникающей в первой стадии; основная функциональная система приобретает значение и свойства устойчивой доминанты, характерна стабильность максимальных значений технико-экономических показателей (обычно – «плато») и оптимально адекватные значения энергетических затрат человека; рабочие реакции точны, соответствуют требуемому ритму, наблюдается устойчивая активация внимания, памяти, процессы переработки информации находятся в точном соответствии с требуемым алгоритмом решения задач, производительность труда и его эффективность максимальны.

IV стадия – развивающегося утомления. Уровень технико-экономических показателей начинает снижаться, а функциональная напряженность возрастает, обостряется нейрофизиологический и психический конфликт между основной и восстановительной функциональными системами. На этой стадии различают несколько фаз работоспособности: а) фаза субкомпенсации, характеризующаяся некоторым снижением работоспособности вследствие развивающегося утомления в регулирующих звеньях ЦНС и ухудшения энергетического баланса; энергетическая адекватность конкретным требованиям нарушается в сторону снижения энергозатрат, а энергетически адекватные реакции сменяются менее выгодными (например, усиленный кровоток в мышцах обеспечивается не только усилением сокращений сердца, но и учащением ритма); несколько ослабевает концентрация внимания; состояние высших психических функций практически не меняется; для этой фазы характерно также чередование длительных периодов стабилизации со скачкообразным изменением значений ряда показателей; производительность труда остается высокой, но его эффективность падает; б) фаза декомпенсации характеризуется постепенным неуклонным ухудшением работоспособности; заметно снижается энергетическое обеспечение деятельности; изменяется мотивационная характеристика труда – начинают доминировать мотивы ухода от деятельности, ее прекращения, ухудшаются социально-психологические параметры климата в коллективе, резко возрастает число качественных и количественных ошибок; производительность труда падает. Обычно на этой фазе деятельность прекращается, так как она может перейти в предпатологическую фазу срыва, где наблюдается полная дискоординация функций организма. Если окончание работы совпадает с концом фазы субкомпенсации или началом фазы декомпенсации, то может наблюдаться фаза конечного порыва, осознанная временная мобилизация всех оставшихся резервов организма с резким повышением производительности труда.

Состояние утомления к моменту окончания работы может быть кратковременно компенсировано за счет срочной мобилизации через мотивационную сферу дополнительных резервов организма, что сопровождается повышением работоспособности (фаза конечного порыва).

Для состояния переутомления характерно устойчивое нарушение протекания и смены фаз работоспособности. Как правило, уже с начала работы исходный уровень работоспособности резко снижен и деятельность осуществляется на уровне фазы субкомпенсации.

Длительность протекания отдельных фаз, выраженность характерных для них реакций и даже исключение некоторых фаз могут варьировать в значительных пределах в зависимости от вида деятельности, уровня профессиональной подготовленности специалиста, его индивидуальных особенностей, состояния здоровья и других факторов.

Нарушение функционального состояния в результате интенсивной и длительной профессиональной деятельности, характерное для утомления, после завершения работы нормализуется и восстанавливается.

Фактору утомления как стимулятору восстановительных процессов и тренировки посвящено большое количество исследований. Одним из первых эти исследования провели Ю.В. Фольборт (1955) и его ученики. Установлено, что чем более выражено утомление, тем больше скорость восстановительных процессов. Однако при этом часто упускается из виду, что, несмотря на увеличение скорости восстановления, при возрастании степени утомления его длительность увеличивается. Что же касается влияния утомления на степень тренированности, то имеется достаточно данных, свидетельствующих о том, что высокие нагрузки, приводящие к выраженному утомлению, обеспечивают тренировку организма. Однако в конкретных случаях необходимо решать, какой уровень тренированности целесообразно поддерживать у отдельных людей или контингентов для успешного выполнения определенной работы и полноценной жизнедеятельности в течение продолжительного периода жизни.

В зависимости от особенностей развития утомления в процессе деятельности и его выраженности восстановительные процессы, их длительность и характер протекания имеют некоторые особенности. Существуют следующие виды восстановительных процессов:

– текущее восстановление в процессе работы, особенно при переходе с одного вида деятельности на другой;

– срочное восстановление, наблюдающееся непосредственно после окончания работы;

– отставленное восстановление, которое имеет место на протяжении многих часов после завершения работы.

Наибольшее значение для решения вопросов регламентации деятельности имеют результаты оценки характера отставленного восстановления психолого-физиологических функций, которое характеризуется волнообразностью протекания. Выраженность и продолжительность этих волновых процессов зависят от величины рабочей нагрузки, времени выполнения работы, функционального состояния. Так, например, после выполнения летчиками полетов днем (9-15 ч.) протекание восстановительных процессов имеет вид двухволновой кривой: первый максимум изменения физиологических показателей наблюдается через 3–6 ч. после окончания полетов, второй – после ночного сна на следующий день. После полетов вечером (18–24 ч.) восстановительные процессы протекают по типу одноволновой кривой с максимумом изменений физиологических показателей около 9 ч. утра. Эти закономерности следует учитывать при организации распорядка труда и отдыха для профилактики кумуляции утомления.

Проявление утомления тесно связано с фазами текущей работоспособности. Стадии и фазы работоспособности можно охарактеризовать как изменение ответа организма на требования, предъявляемые характером деятельности. А.О. Навакатикян (1993) считает, что эти изменения формируются под влиянием двух основных процессов. Это происходит путем активации ЦНС, в основном в результате повышения уровня функционирования лимбико-ретикулярной системы и регулируемых ею вегетативного отдела нервной системы и эндокринной системы, что ведет к повышению текущей работоспособности благодаря росту эффективности деятельности всех звеньев функциональной системы. По мере снижения функциональных резервов развивается утомление, являющееся системой сдерживания от чрезмерных затрат. Поэтому наблюдаемые в процессе работы изменения эффективности труда, психолого-физиологические корреляты работоспособности являются интегральными проявлениями в основном этих двух процессов. Их результатом может быть повышение или снижение текущей работоспособности в зависимости от преобладания одного из указанных процессов. При окончании фаз полной компенсации наступает значительное сокращение функциональных резервов и организм переходит на энергетически менее выгодные типы реакций. В этот период объективные признаки утомления максимизируются, но оно может проявляться у работающего в виде чувства усталости. Волевое усилие, компенсирующее утомление, реализуется путем дополнительного включения в работу нервных центров и мышц-синергистов, а как следствие этого – через физиологические механизмы усиления деятельности вегетативных отделов нервной и гормональной систем, обеспечивающих активационные процессы человека.

В конкретных условиях производственной деятельности или при выполнении экспериментальной работы кривая текущей работоспособности не всегда имеет типичную форму. Продолжительность, чередование и степень выраженности периодов определяются воздействием множества факторов и могут варьировать вплоть до полного выпадения. Поэтому для удовлетворительной оценки работоспособности и утомления нужно учитывать и эффективность работы, и состояние психических и физиологических функций, и субъективные данные.

Утомление и работоспособность тесно взаимосвязаны. Определенный уровень работоспособности, состояния тех его компонентов, которые определяют это понятие (состояние профессионально важных физиологических и психических функций, профессиональная подготовленность к работе, мотивация и т. д.) могут не отвечать необходимым возможностям человека выполнять конкретную работу с заданной производительностью и качеством, и тогда в процессе деятельности утомление будет развиваться более интенсивно и в ранние сроки. И, наоборот, развитие рабочего утомления приводит к ухудшению работоспособности, которое проявляется в снижении функциональных возможностей организма и психики, отражается в виде нарушения эффективности деятельности.

Анализ литературных данных и результатов собственных исследований позволил А.О. Навакатикяну (1984) предложить концептуальную математическую модель, в которой отражены основы взаимосвязи работоспособности (Р) и утомления (У) с эффективностью труда (е), характером выполняемой работы, включая ее цели (w), условия производственной среды (С), состояние физиологических систем, непосредственно осуществляющих трудовую деятельность, которую он обозначил как состояние информационной системы (J), состояние активирующих систем лимбико-ретикулярной, или подсистемы энергетического обеспечения, (Е), и подсистемы мотивации (М). Основная формула имеет вид:

e = w ? C ? J ? E ? M,

где все показатели выражаются относительными единицами. Они равны единице при оптимальном значении С, Е, М. Отклонение от оптимума во столько же раз изменяет величину показателей, во сколько раз она изменяет эффективность труда.

Истинная работоспособность (Р) оценивается физиологическими и производственными показателями при выполнении конкретной работы (w) в оптимальных условиях:

P = e

= w ? C

? J

? E

? M

,

где индексы «mx» и «о» обозначают соответственно максимальные и оптимальные значения функций.

При этом изменение работоспособности между двумя точками времени (t

и t

), вызванные работой, отражают утомление (его степень – Y):

Y = P t

– P t

Поскольку не всегда удается достигнуть оптимальных условий труда, мотивации и активации, для оценки утомления следует пользоваться показателями С и J, полученными при стабильных уровнях условий труда и активации организма. Такие показатели утомления в отличие от истинного (Y) целесообразно обозначать как стандартизированные показатели, обозначая их индексами «s»

Y

=P

t

– P

t