Профессиональное утомление: фундаментальные и прикладные проблемы

Психические состояния характеризуются единством переживаний и деятельности (Левитов, 1964). Это означает, что психические состояния не только являются некими внутренними процессами, окрашенными тем или иным эмоциональным тоном и проявляющимися во внешних действиях человека, но и оказывают влияние на протекание деятельности. Этому соответствует и представление о состоянии как о фоне, на котором развивается и психическая, и практическая деятельность человека (Телятник, 1897; Ильин, 1978). Во многих случаях именно через деятельность развивается то или иное состояние. Поэтому состояние во многих случаях является продуктом деятельности.

2.5.2. Утомление как функциональное состояние

Существование сложной взаимосвязи между функциональным состоянием субъекта и его деятельностью показано во многих экспериментальных исследованиях. Возникая и развиваясь в деятельности, функциональное состояние человека оказывает существенное, а в экстремальных условиях определяющее влияние на ее характеристики. Это позволяет говорить об их взаимодетерминации (Дикая, 1990, 2003). Влияние состояния на деятельность неоднозначно и определяется как интенсивностью, так и качественным своеобразием развивающихся в процессе труда характеристик конкретных функциональных состояний.

До настоящего времени общепринятого определения понятия «функциональное состояние» не существует. Есть большое число частных определений, разделяемых группами специалистов, исследующих разные уровни биологической и психологической организации функциональных процессов: от одиночной нервной клетки до человека как личности (Коган, Владимирский, 1988). При этом используемые для определения функционального состояния термины понимаются авторами по-разному, не только по приписываемым им значениям, но и, что более важно, по лежащим в их основе содержательным и формальным принципам. Зачастую как синонимы к термину «функциональное состояние» используются «активация», «усилия», «уровень бодрствования» и т. д.

В 1977 г. В.И. Медведев в «Большой Медицинской энциклопедии» привел определение функционального состояния: «Одно из основных понятий физиологии труда – понятие функционального состояния, т. е. интегрального (единого) комплекса наличных характеристик тех функций и качеств человека, которые прямо или косвенно обуславливают выполнение трудовой деятельности» (Медведев, 1977, с. 1076). Затем, исходя из представлений о гомостазе, он рассматривает два типа функциональных состояний – адекватной мобилизации и динамического рассогласования, в основе которых лежит разная степень, разные проявления механизмов гомеостетического регулирования. В дальнейшем В.И. Медведев существенно расширил и детализировал представления о самом понятии функционального состояния, о факторах, влияющих на его динамику, о возможных механизмах формирования различных функциональных состояний и наряду с общей классификацией ввел представления о специфических видах этих состояний (Леонова, Медведев, 1981).

Описывая функциональное состояние как целостную реакцию организма и психики, в качестве основных элементарных структур или звеньев системы выделяются функции и процессы разных уровней, а именно: физиологического, психологического и поведенческого (Медведев, Леонова, 1993). На физиологическом уровне особое место занимают структуры, обеспечивающие двигательный и вегетативный компоненты состояния, для состояния утомления это уровень функциональной напряженности, дезорганизация функций, истощение физиологических (энергетических) ресурсов. На психологическом уровне состояние описывается характеристиками основных психических процессов – нарушение познавательных и психомоторных функций, снижение эмоционально-волевой устойчивости, ухудшение функций психической регуляции состояния и деятельности, возникновение отрицательных субъективных реакций и переживаний при развитии утомления. Для поведенческого уровня ведущими являются точностные и скоростные характеристики выполняемых действий, что при развитии утомления свидетельствует о снижении работоспособности и, в частности, о нарушении эффективности и надежности деятельности. Функциональное состояние (утомление) формируется благодаря совместному функционированию описанных звеньев системы, поэтому конкретное проявление в деятельности отдельных элементарных структур всегда взаимообусловлены (Медведев, Леонова, 1993).

Являясь продуктом активного взаимодействия организма с внешней средой в процессе деятельности, функциональное состояние представляет собой динамическое образование. Это положение в полной мере относится к состоянию утомления, которое в зависимости от характера работы, интенсивности и продолжительности воздействия рабочей нагрузки и других факторов внутренней и внешней среды имеет специфическую динамику развития в пределах рабочего цикла и восстановительного периода, а также в связи с возможным переходом от одной формы к другой (компенсированное острое и хроническое утомление).

Приведенные выше рассуждения позволили В.И Медведеву (1970) определить функциональное состояние как системную реакцию организма, выражающуюся в виде интегрального динамического комплекса наличных характеристик тех функций и качеств индивида, которые прямо или косвенно обуславливают выполнение деятельности.

Термин «функциональное состояние» может использоваться только применительно к состоянию человека при конкретной трудовой деятельности, а прилагательное «функциональное» должно подчеркивать специфичность этого термина по сравнению с другими, такими как «эмоциональное состояние», «психическое состояние» и т. д. Следовательно, понятие функционального состояния предполагает его соотнесенность с понятием «субъект (индивид, личность) труда». А если это так, то анализ функционального состояния должен включать физиологические, психологические, социально-психологические и поведенческие оценки.

Анализ понятия «функциональное состояние» свидетельствует о том, что его основным характеристикам соответствует и понятие «утомление». Во-первых, состояние утомления описывается совокупностью взаимосвязанных физиологических, психологических и профессиональных показателей, которые находятся между собой в причинно-следственных отношениях и подвержены динамическим процессам. Во-вторых, это состояние проявляется в связи с характером деятельности (ее интенсивности, длительности, напряженности) и в процессе деятельности. В-третьих, утомление в своем развитии и влиянии на состояние физиологических и психических функций организма и психики, а также на эффективность и качество трудовой деятельности характеризуется механизмом регуляции как адекватной мобилизации (врабатывания, тренировки), так и динамического рассогласования (дезинтеграции, дезорганизации, истощения и т. д.).

Развиваемая В.И. Медведевым и А.Б. Леоновой концепция функционального состояния определяет основные компоненты и формы его изучения и диагностики. Анализ разнообразных видов функциональных состояний позволил авторам прийти к выводу, что пять основных групп компонентов обязательны для всех этих состояний, в том числе, по нашему мнению, и для состояния утомления:

1) энергетические компоненты реализуемой деятельности, т. е. физиологические функции, обеспечивающие требуемый уровень энергозатрат;

2) сенсорные компоненты, которые характеризуют наличные возможности приема и первичной обработки поступающей информации, особенно при умственной деятельности;

3) информационные компоненты, обеспечивающие дальнейшую обработку поступившей информации и принятие решений на ее основе, в том числе информационную оценку сложности, опасности, напряженности трудовой ситуации; к этой группе авторы относят и компоненты структуры личности, характеризующие творческую направленность, отношение к окружающему, индивидуальный стиль решения интеллектуальных задач;

4) эффекторные компоненты деятельности, ответственные за реализацию принятых решений и поведенческих актов;

5) активационные компоненты, обусловливающие направленность и степень напряженности деятельности; эта группа компонентов характеризует актуальные способности человека и ряд физиологических и психологических показателей (гормональная активность, нервная регуляция, установки субъекта, организация внимания, мотивационная сфера).

Специфика формирования функциональных состояний зависит от многих внешних и внутренних факторов трудовой деятельности, анализ которых позволил В.И. Медведеву разработать их квалификацию, согласно которой, утомление в зависимости от формы и степени его выраженности можно отнести к «допустимым» («компенсируемое» или повседневное утомление) и «недопустимым» («острое» и «хроническое» утомление, «переутомление») состояниям, проявляющимся, соответственно, в форме «адекватной мобилизации» или «динамического рассогласования» под влиянием повседневных или высоких рабочих нагрузок и неблагоприятных условий трудовой деятельности. В зависимости от причин развития утомления, степени его выраженности и особенностей (полнота, продолжительность) восстановления оно может рассматриваться как нормальное, допустимое состояние или пограничное и даже патологическое функциональное состояние, существенно влияющее на состояние здоровья и работоспособность человека.

Базовое определение функционального состояния предполагает эффективную связь с трудовой деятельностью человека. При этом понятие эффективности трактуется расширенно. В самом деле существует целый ряд видов деятельности, эффективность которых не может быть оценена числом ошибок, производительностью, скоростью выполнения операций и т. д. Например, оператор за пультом системы контроля какого-нибудь технологического процесса может всю смену провести в ожидании выхода одного или нескольких параметров за установленные границы. Но аварийная ситуация может не наступить – и его вмешательство не потребуется. И тем не менее оператор находится в дискомфортном состоянии, у него в постоянном напряжении функции внимания (распределение, переключение, устойчивость), восприятия информации (ее поиска, обнаружения, различения, опознания), оперативного контроля (оценки значений информации). Он всю смену находится в состоянии физического напряжения (вынужденная поза, перемещение по операционному залу), в результате такой работы к концу смены он утомляется.

Возможна и другая ситуация, когда показатели продуктивности могут быть одинаковыми для двух имеющих разную профессиональную подготовку специалистов. Естественно предположить, что хуже подготовленный специалист испытывает в процессе деятельности большее напряжение, т. е. имеет более высокий уровень операционной и эмоциональной напряженности (Наенко, 1976). В обоих примерах имеет место активная «внутренняя работа», и для ее оценки было введено понятие «цена деятельности». Можно ли объективно оценить те «внутренние» усилия, которые затрачивает специалист, т. е. определить цену деятельности? По этому поводу интересное мнение высказала Д.Н. Данилова (1985): «При одной и той же эффективности выполнения задания биологическая цена энергетических затрат может быть различной. Длительное сохранение высокого уровня активации в период после завершения выполнения задания рассматривается как показатель более высокой цены адаптации по сравнению с быстрым возвращением активации к исходному уровню, предшествующему выполнению задания… Эта биологическая мера затрат зависит от состояния индивида (например, от степени его утомления), а также отражает особенности его индивидуального реагирования» (Данилова, 1985, с. 15).

Если предположить, что степень активации может быть точно оценена, а следовательно, точно измерен интервал времени, в течение которого она возвращается к исходному уровню, то приведенный выше критерий может быть в принципе использован для определения цены деятельности. Однако не совсем ясно, как можно использовать этот критерий, если необходимо оценить «внутренние» усилия работника в реальной обстановке на определенном этапе деятельности.

2.6. Классификация утомления

Характер трудовой деятельности отражается на особенностях утомления – его причинах и условиях возникновения, механизмах развития, характере проявлений, так как функциональные изменения преимущественно локализуются в органах, системах, функциях, несущих наибольшую нагрузку. Поэтому в связи с особенностями выполняемой работы выделяют физическое и умственное утомление, отражающее преобладание того или иного вида трудовой деятельности, рабочей нагрузки. Некоторые исследователи говорят и об эмоциональном утомлении, которое возникает от чрезмерных положительных или отрицательных переживаний. В профессиях умственного профиля (операторских, творческих, управленческих и др.) всегда присутствуют в той или иной степени физические нагрузки динамического или статического характера, а любой физический труд связан с активацией психической деятельности.

Исследователи, как правило, обращают больше внимания на общие черты физического и умственного утомления, хотя, естественно, указанные виды утомления имеют свои специфические особенности как в причинах развития, так и в механизмах регуляции, симптоматике, способах противодействия его развитию.

Любой вид деятельности связан с процессами восприятия информации, ее преобразования, принятием решений, формированием программ действий и их реализацией, преодолением динамической и статической физической нагрузки, энергетическим обеспечением процессов физической и психической деятельности. В связи с этим В.И. Медведев определяет (1977) утомление, развивающееся при различных видах деятельности и имеющее ряд общих особенностей, как «общее утомление».

Общими чертами для обоих видов утомления является характер изменений в функциональном состоянии нервной системы, снижение производительности и качества работы, сходные вегетативные реакции и субъективные ощущения усталости и др.

Наряду с общим выделяют и локальное утомление (зрительное, слуховое, моторное, мышечное), которое характеризуется воздействием специфической рабочей нагрузки на некоторые системы организма и психики и, соответственно, своеобразными функциональными изменениями и снижением работоспособности этих систем. Однако нарастающее или длительное воздействие на эти системы приводит к дальнейшему развитию локального и возникновению общего утомления человека.

В связи с многообразием причин и признаков утомления, сложностью механизмов его развития до настоящего времени не существует общепринятого мнения о видах, формах, стадиях его развития, что затрудняет создание единой классификации утомления и переутомления.

Часто подразделяют утомление на острое и хроническое, считая, что острое утомление наступает как следствие повседневной работы, а хроническое – при накоплении (кумуляции) утомления в результате несоответствия продолжительности отдыха сложности (напряженности) работы (Фролов и др., 1992). Но при повседневной работе утомление не всегда проявляется «остро», т. е. как результат интенсивной, но относительно кратковременной нагрузки. Авторы подтверждают это наше суждение, отмечая, что «в физиологии под острым утомлением принято подразумевать состояние крайнего напряжения организма после значительных физических нагрузок» (Фролов и др., 1992, с. 24). Периодические и/или продолжительные интенсивные нагрузки могут привести через период острого к хроническому утомлению и к переутомлению организма.

В литературе встречаются такие понятия, как быстро и медленно наступающее утомление, статическое и динамическое, рабочее (профессиональное, производственное), психомоторное, интеллектуальное утомление и т. д.

Один из вариантов классификации утомления предложен Л. Дюричем (Duric, 1965): а) физическое и умственное утомление, критерием которых может служить вид деятельности, вызывающий утомление; б) естественное утомление (привычное, повседневное) или периодически возникающее как следствие интенсивного воздействия рабочих нагрузок; в) первичное или повторяющееся утомление в зависимости от стажа работы индивида по данной специальности; г) динамическое или статистическое утомление; д) объективное и субъективное утомление, определяемое внешними проявлениями или внутренними переживаниями, ощущениями, чувствами; е) общее или частичное (локальное. – В.Б.) утомление в зависимости от степени участия организма или отдельных его органов, систем в производственной деятельности.

Оценивая развитие утомления у летного состава, Е.А. Деревянко (1963) выделил несколько его стадий (степеней). Полученные им совместно с другими авторами (В.П. Загрядский, П.К. Облапенко, А.А. Куприянов, Н.Д. Завалова и др.) результаты свидетельствуют о том, что в период врабатываемости и высокой работоспособности утомление практически отсутствует, а состояние ЦНС даже улучшается. Такое состояние отмечается у летчиков одноместных самолетов на протяжении первого полета в летный день (смену) или в период 30–60 мин. после начала полета на многоместном самолете. Первая степень утомления возникает в процессе выполнения последующих полетов в смену и характеризуется лишь появлением начальных признаков усталости. При второй степени утомления отмечается слабо выраженное чувство усталости, самочувствие и качество выполнения задания удовлетворительное, неустойчивая компенсация состояния работоспособности. При третьей степени утомления возникает выраженное чувство усталости, плохое самочувствие, ухудшенное качество профессиональной деятельности, активности, настроения, интереса к работе, а также прогрессивное снижение компенсации состояния работоспособности. По мнению Е.А. Деревянко, летная нагрузка, вызывающая третью степень утомления и продолжающаяся в течение 1–2 месяцев, может привести к выраженному переутомлению.

К.К. Платонов (1944) предложил 4-степенную классификацию переутомления, которая, по сути, охватывает диапазон изменений состояния от первых признаков утомления до переутомления.

В развитии переутомления К.К. Платонов (1960) выделяет несколько степеней: начинающееся, легкое, выраженное и тяжелое переутомление (таблица 2). Эта классификация разработана на примере деятельности летного состава, но она может быть использована для ориентации и для оценки переутомления в других видах деятельности. Существенным замечанием к этой схеме является то, что первые три степени «переутомления» по своей симптоматике, по нашему мнению, характеризуют хроническое утомление, которое в отличие от переутомления не является патологической формой функционального расстройства.

Таблица 2

Критерии характеристики состояния переутомления (по Платонову, 1960)

Следует отметить, что при начинающемся и легком переутомлении (по К.К. Платонову) может не наблюдаться снижение умственной работоспособности или эффективности умственного труда. В этих случаях имеет существенное значение отношение человека к выполняемому заданию (Gutin, Di Genarro, 1986). Хорошо известно, что при наступающем утомлении или переутомлении человек благодаря волевому усилию, мобилизующему психологические и физиологические ресурсы организма, может более или менее длительное время поддерживать заданный или необходимый уровень умственной работоспособности; именно волевое, нервно-психологическое напряжение и обуславливает функциональные сдвиги со стороны вегетативных систем при умственном утомлении. Ф. Легранж (Lagrange, 1927) указывал на то, что волевое усилие при работе означает добавочную затрату нервной энергии, ощущение этой затраты и есть, согласно его точке зрения, чувство усталости.

Специалисты в области авиационной медицины (К.К. Платонов, Е.А. Деревянко, Г.Л. Комендантов и др.) выделяют три степени утомления: острое – проходящее после ночного сна; хроническое, которое не проходит после обычного отдыха и, накапливаясь, приводит к патологическому состоянию – психоневрозу (третья степень).

По мнению Н.И. Фролова с соавт. (1992), целесообразно придерживаться следующей квалификации: а) утомление оперативного покоя как частный случай физиологической деятельности; б) утомление оперативное, возникающее при обычной ненапряженной работе; в) утомление острое – при кратковременной, но напряженной работе.

Все перечисленные формы утомления после регламентированного отдыха (обычно после ночного сна) проходят, за исключением случаев, когда острое утомление развивается к концу рабочего дня и ночного сна бывает иногда недостаточно для полного восстановления. По степени выраженности утомление подразделяют на начинающееся (1-я степень), умеренное (2-я степень) и выраженное (3-я степень). Авторы считают, что состояние переутомления по характеру развития может быть острым, возникающим при чрезмерной по интенсивности, но кратковременной нагрузке, и прогрессирующим, которое нарастает в связи с напряженной работой в течение нескольких дней (и более) и непринятием мер по своевременному и полному восстановлению работоспособности.

А.О. Навакатикян (1984) предложил физиологическую классификацию утомления по степени его выраженности в зависимости от уровня напряженности и тяжести труда. Согласно этой классификации, различаются 4 степени тяжести труда, т. е. нагрузки на мышечную систему, и 4 степени нервно-эмоционального напряжения. Для определения тяжести труда использовались показатели энергозатрат и частота сердечных сокращений. Эмоциональное напряжение оценивалось по показателям экскреции с мочой катехоламинов и 17-ОКС. Ряд показателей высшей нервной деятельности позволили косвенно определить степень нервного напряжения при утомлении.

Таблица 3

Схема оценки степени утомления и нервно-эмоционального напряжения у операторов

Примечание. Функциональные показатели – 1) выносливость к стандартному статистическому мышечному усилию; 2) объем кратковременной памяти; 3) скрытый период простой зрительно-моторной реакции; 4) скрытый период сложной зрительно-моторной реакции; 5) время выполнения теста на концентрацию и переключение внимания; 6) адреналин; 7) норадреналин; 8) 17-ОКС.

По данным состояния физиологических функций можно установить степень утомления (таблица 3). При 1-й степени напряжения (малонапряженный труд), когда сдвиги функций практически отсутствуют или незначительны, можно считать, что утомление отсутствует; при 2-й, 3-й и 4-й степени напряжения (труд умеренно, значительно и очень напряженный) утомление оценивается в 1-й, 2-й, и 3-й степени соответственно (умеренное, выраженное и очень выраженное утомление).

Обобщение данных литературы и результаты собственных исследований (Бодров, 1986, 1988) позволили разработать классификацию утомления летного состава (таблица 4). В их основу положены три группы показателей:

1) причины возникновения утомления, которые характеризуются интенсивностью, длительностью и частотой воздействия профессиональной нагрузки;

2) симптомы проявления утомления, которые подразделяются на профессиональные и функциональные (субъективные и объективные);

3) способы и продолжительность восстановления работоспособности, нормализации функционального состояния организма.

По характеру и содержанию этих показателей утомление классифицируется на следующие формы: компенсируемое, острое и хроническое утомление, а также переутомление. Компенсируемое утомление может возникать в результате выполнения плановой работы (полетов) умеренной интенсивности, проявляться, как правило, к концу рабочего (летного) дня и проходить к началу следующего рабочего дня после ночного отдыха. Причиной острого утомления является непродолжительная, но интенсивная, напряженная нагрузка, например, полеты на сложный пилотаж, деятельность в условиях отказа техники, многократные полеты в течение летного дня и т. п. Эта форма утомления проходит, как правило, к началу следующего рабочего цикла после отдыха без изменения повседневного режима. Хроническое утомление может возникать вследствие многократного воздействия интенсивной нагрузки и наличия ряда неблагоприятных сопутствующих факторов (отсутствие условий для полноценного отдыха, несоответствие сложности рабочих заданий уровню профессиональной подготовленности, ухудшение функционального состояния в результате ранее перенесенного заболевания и т. п.) Характерной особенностью данной формы утомления является то, что функциональное состояние организма и работоспособность восстанавливаются лишь в результате продолжительного (до нескольких дней) отдыха.

Таблица 4