Профессиональное утомление: фундаментальные и прикладные проблемы

Классификация форм утомления летного состава

Переутомление развивается в результате многократного воздействия интенсивных нагрузок (длительные напряженные полеты, интенсивная рабочая нагрузка, сложные или опасные полеты в течение многих недель и месяцев) на фоне измененного функционального состояния организма в результате воздействия на него ряда неблагоприятных факторов, связанных с организацией и условиями летной деятельности. Оно проходит только в результате лечения и проведения реабилитационных мероприятий.

Глава 3

Работоспособность и утомление

3.1. Взаимосвязь категорий «работоспособность» и «утомление»

В психологии и физиологии труда понятия «работоспособность» и «утомление» рассматриваются с позиций их причинно-следственных отношений. Уровень работоспособности, который определяется степенью профессиональной подготовленности к работе, состоянием профессионально важных психических и физиологических функций, направленностью личности на выполнение работы, может не соответствовать в полной мере требованиям конкретной деятельности, возможностям по ее выполнению с заданной эффективностью (производительностью) и качеством. В таком случае в процессе работы утомление будет развиваться быстрее и интенсивнее. И, наоборот, развитие утомления, сопровождающееся истощением функциональных ресурсов организма и психики, приводит к ухудшению работоспособности, которое проявляется в увеличении напряженности функций организма, падении функциональных возможностей человека и, как следствие, в снижении эффективности деятельности.

Сложность взаимоотношений между работоспособностью и утомлением отражается, в частности, в том, что перед окончанием рабочего дня, на фоне развития утомления может наблюдаться кратковременное повышение работоспособности, увеличение эффективности труда в результате дополнительных усилий человека по мобилизации своих функциональных ресурсов, получивших название «конечного порыва».

Характер взаимосвязи состояния утомления и показателей работоспособности определяется целым рядом индивидуальных особенностей конкретного специалиста (профессиональные, психологические, физиологические и др.), среди которых, в частности, отмечается субъективная оценка своего состояния и успешности выполнения трудового задания (Ieh, Wickens, 1988).

Большинство исследователей состояние утомления рассматривают с точки зрения его влияния на работоспособность человека. Довольно часто встречается понимание утомления как временного снижения работоспособности под влиянием рабочей нагрузки – ее вида, интенсивности, продолжительности, воздействия и восстановления.

Но снижение работоспособности является признаком не только утомления, но и других функциональных состояний – монотонии, психического пресыщения и выгорания, перегревания (переохлаждения), кислородного голодания (гипоксии) и ряда др. Если утомление можно охарактеризовать как «естественную реакцию, связанную с нарастанием напряжения при продолжительной работе» (Леонова, 1984, с. 20), то другие состояния являются следствием либо однообразия деятельности, либо эмоционального перенапряжения, либо воздействия экстремальных факторов среды. Одинаковая направленность изменения работоспособности при этих состояниях не отражает их идентичности, – они различаются по направленности и динамике развития напряженности, по субъективным реакциям, по характеру поведенческой активности. По мнению А.Б. Леоновой, для монотонии наиболее характерным является общее снижение активности, развитие у человека дремотного состояния, «выключение» его из процесса деятельности. Состояния психического пресыщения сопровождается развитием аффективного эмоционального комплекса. Нарастание утомления сопровождается ростом функциональной напряженности с последующей дискоординацией функций, приводит к снижению точности и скорости психомоторных реакций, нарушению функций устойчивости внимания, истощению функциональных резервов организма.

Взаимосвязь понятий работоспособности и утомления определяет некоторую сложность в их определении в связи с тем, что в них отражаются два аспекта – внутренний и внешний, а именно мобилизация функциональных ресурсов организма и производительность выполняемой работы. Оба аспекта объединяет и другое понятие – эффективность, которая проявляется в «коэффициенте полезного действия» организма. Однако эффективность и работоспособность не одно и то же. Эффективность – это параметр, который может оцениваться при любых уровнях нагрузки, в то время как работоспособность по существу связана с потенциальными или текущими реальными возможностями организма.

Функциональные возможности организма и психики выполнять конкретную работу могут определяться как путем выявления максимальной степени напряженности функций, обеспечивающих рабочую нагрузку (потенциальные возможности), так и путем оценки текущего уровня функционального напряжения (оперативные возможности), в первом случае речь идет о предельных уровнях работоспособности, а во втором – об уровне, адекватном требованиям текущей деятельности. В этой связи некоторые авторы определяет понятие работоспособности как предельные функциональные возможности человека выполнять определенную рабочую нагрузку (Мясищев, 1935; Леман, 1967; Ильин, 1968; Розенблат, 1975 и др.), другие исследователи, имея в виду текущую работоспособность, определяют ее как возможности достигать и поддерживать заданный уровень работы при адекватном и устойчивом уровне функциональной напряженности в условиях нормированных требований по интенсивности и длительности рабочей нагрузки (Косилов, 1965; Стрюков, Грищевский, 1973; Егоров, Загрядский, 1973; Марищук, 1974; Медведев, 1977; Навакатикян, Крыжановская, 1979; Пономаренко, 1980; Давиденко, 1985; Матюхин, 1993 и др.).

Работоспособность и утомление характеризуются как внешними проявлениями, отражающими степень их выраженности и нарушения, так и внутренними процессами, определяющими сущность этих явлений трудовой деятельности, особенности формирования и регуляции развития и проявления. Для количественной характеристики работоспособности используют показатели количества и качества работы, ее надежности, производительности труда, т. е. эффективности деятельности. Эти показатели позволяют оценивать работоспособность тех, кто непосредственно работает, выполняет конкретные трудовые задания. Однако для прогнозирования работоспособности, например, до начала или в процессе активной профессиональной деятельности необходимо использовать ее физиологические и психологические показатели. Физиологическими аспектами психической работоспособности являются PWC

, PWC

(мощность работы, при которой частота сердечных сокращений достигает 170 и 150 ударов в минуту), максимальная аэробная мощность работы, максимальное потребление кислорода и др. (Загрядский, Сулимо-Самуйлло, 1982; Навакатикян, 1984). Умственную работоспособность оценивают с помощью большого комплекса психометрических тестов, характеризующих состояние таких профессионально важных качеств, как восприятие, внимание, память, мышление, психомоторика и др., а также путем изучения личностных свойств (мотивационных, темпераментальных, эмоционально-волевых и др.). При этом выбор конкретных методов и показателей основывается на специфике конкретного вида умственной работы на основе изучения профессиограммы и психограммы деятельности (Платонов, 1970; Егоров и Загрядский, 1973 и др.).

Таким образом, «работоспособность» и «утомление» представляют собой взаимосвязанные понятия. Уровень работоспособности обусловливается отсутствием или наличием утомления, которое, в свою очередь, характеризуется степенью развития и выраженностью этого состояния. С другой стороны, скорость и интенсивность развития утомления в процессе профессиональной деятельности определяются уровнем работоспособности человека.

3.2. Определение и содержание понятия «работоспособность»

В соответствии с современными представлениями в области психологии и физиологии труда работоспособность человека-оператора следует рассматривать как его системное свойство, которое образуется в результате включения человека в деятельность, проявляется и оценивается в процессе деятельности. Работоспособность определяется совокупностью взаимосвязанных, взаимообусловленных внутренних свойств, качеств человека и внешних факторов, компонентов деятельности. Системный характер данного свойства соответствует положению Б. Ф. Ломова о «разнопорядковости» свойств человека и необходимости выделения системных свойств, отражающих принадлежность индивида определенной системе (Ломов, 1984).

В психологии и физиологии труда нет, пожалуй, более распространенного и вместе с тем более неопределенного понятия, чем «работоспособность человека». Существует много определений этого понятия, анализ которых дан в ряде работ (Егоров, Загрядский, 1973; Бодров, 1983а, б, 1987; Рудный, Бодров, 1983; Алишев, Егоров, 1984; Попов, 1985 и др.).

Анализируя понятие «работоспособность», B.C. Аверьянов с соавт. (1993), отмечают, что в четырехтомном издании по физиологии человека (Шмидт, Тева, 1986) дается следующее его определение – это «способность организма реагировать на нагрузку и выполнять, таким образом, какую-то работу» (Т. 4 с. 47). Работоспособность зависит от состояния здоровья, тренированности и склонности к данной работе («таланта»). В «Словаре физиологических терминов» (1987) дана следующая формулировка: «Работоспособность – потенциальная способность человека на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможное количество работы» (Словарь физиологических терминов, 1987, с. 304).

Различные авторы определяют понятие «работоспособность» как: «способность или возможность длительно и продуктивно выполнять работу» (Косилов, 1965, 1979); «максимум работы, который в состоянии выполнить человек» (Леман, 1967); «состояние систем организма, их готовность проявить максимум своих возможностей» (Ильин, 1968); «величина функциональных возможностей организма, характеризующихся количеством и качеством работы при напряжении максимальной интенсивности и длительности» (Розенблат, 1983); «потенциальная возможность человека выполнять трудовую деятельность в течение заданного времени с заданной эффективностью» (Медведев, 1977а); «максимальная способность выполнять работу определенного качества при таком высоком напряжении и мотивации организма, которое еще не ведет к предпатологическим изменениям, то есть к перенапряжению и переутомлению» (Навакатикян, 1984) и др.

Г.А. Стрюков и М.А. Грищевский (1973) считают целесообразным рассматривать работоспособность как прогностическую категорию, оценивающую трудовые возможности человека во времени. Речь при этом идет об «актуальной работоспособности», т. е. об оценке состояния организма в данный момент в связи с длительностью, тяжестью, напряженностью проделанной работы, характером рабочей установки.

Большинство авторов рассматривают работоспособность как свойство человека, отражающее его способность выполнять определенную работу, другие же отождествляют это понятие с функциональным состоянием организма. Одни характеризуют работоспособность как свойство обеспечивать определенный, заданный уровень эффективности работы, а другие – как предельные возможности организма по параметрам интенсивности и длительности работы. Под этим понятием подразумевается и некоторый потенциал организма, его возможности по выполнению работы и конкретные результаты определенной работы. Особенно часто наблюдается отождествление, подмена понятий «работоспособность», «функциональное состояние» и «функционирование системы, органа».

А.С. Егоров и В.П. Загрядский (1973) подразделили множество толкований этого понятия на две группы. В первую вошли определения, характеризующие работоспособность через понятие «функциональные возможности организма человека». Вторая группа определений характеризуется через понятие «производительность труда», т. е. количество продукции в единицу времени, время выполнения работы на «заданном уровне мощности» и т. п. Авторы справедливо отмечают, что содержание определений характеризует и особенности методических подходов к оценке работоспособности: так, для первой группы определений наиболее адекватными являются методы функциональной диагностики, для второй – методы регистрации прямых показателей эффективности и качества деятельности.

Обобщая различные точки зрения, B.C. Аверьянов с соавт. (1993) констатируют, что понятие «работоспособность» должно отражать следующие стороны рассматриваемого явления:

а) «максимальные (предельные) возможности организма выполнять ту или иную конкретную деятельность;

б) физиологическую стоимость работы или цену, которую организм должен «уплатить» за возможность осуществления той или иной конкретной деятельности;

в) активационные возможности, обеспечивающие выход из состояния оперативного покоя на требуемый уровень мобилизации функций;

г) отдельные последствия вызываемых работой физиологических сдвигов для здоровья, определяющие сокращение способности к данной работе в течение всего общественно необходимого периода трудовой деятельности.

Этим требованиям, по мнению авторов, в целом отвечает определение работоспособности как величины функциональных резервов организма, которые без ущерба для состояния здоровья могут при условии высокого уровня мотивации быть реализованы в некоторый объем определенной работы заданного качества» (Аверьянов, 1993, с. 64).

Авторы довольно четко и полно отразили основные характеристики понятия работоспособности. Однако они не отметили, что наряду с максимальной работоспособностью (предельные возможности организма) есть ее характеристика как текущей (кратковременной, повседневной) и долговременной работоспособности, а ее динамика связана не столько с максимальными, сколько с текущими возможностями организма и психики. В представленном перечне имеется смешение положений, которые отражают как содержательные компоненты этого понятия («возможности организма» «выполнять конкретную работу» и др.), так и компоненты, от которых зависит работоспособность или на которые оказывает влияние («физиологическая стоимость работы», «активационные возможности», «отдаленные последствия», «функциональные резервы организма» и др.). По нашему мнению, определение понятия «работоспособность» должно в более общей форме отражать, констатировать основные признаки этого свойства субъекта труда, которые уже вне определения следует прокомментировать с точки зрения характеристики условий, которые раскрывают его содержание.

Концепция специфичности работоспособности основывается на том, что она всегда конкретна, как конкретна сама работа, в процессе которой и проявляется работоспособность. В области физиологии физических упражнений такой точке зрения придерживаются B.C. Фарфель (1948, 1969), Н.И. Волков (1974, 1994), Н.В. Зимкин с соавт. (1955), В.Е. Борилкевич (1984). Теоретической базой этой концепции может служить теория функциональных систем П.К. Анохина (1973, 1975), согласно которой организм в зависимости от цели деятельности (полезного результата системы) способен оперативно формировать конкретную функциональную систему, обеспечивающую достижение этой цели. В организме нет изолированных функциональных систем, и их динамическое формирование из отдельных элементов (анатомических, физиологических и др.) происходит на период решения конкретных задач. По Анохину, системой можно назвать только такой комплекс избирательно вовлеченных компонентов, взаимодействие и взаимоотношение которых приобретают характер взаимосодействия на получение фокусированного результата. Близкой к подобному пониманию феномена физической работоспособности можно считать и теорию о ее многомерной иерархической структуре (Israel, 1978), согласно которой конкретная работоспособность состоит из ряда гетерогенных конструктивных элементов, организованных для конкретной задачи. В связи с этим можно полагать, что человек в определенных пределах обладает избирательной работоспособностью, диапазон которой, вероятно, определяется его потенциальными феногенотипическими возможностями.

Следовательно, можно сделать вывод о том, что работоспособность всегда конкретна, как конкретны характер деятельности и конечный результат. Естественно полагать, что чем ближе виды деятельности, тем более сходны формирующиеся для их выполнения функциональные системы. Однако, как сходны бы ни были физиологические и психологические характеристики сравниваемых видов деятельности, как бы ни были близки они по структуре своих компонентов (прежде всего, по структурно-функциональным компонентам субъекта труда), конкретно организованная функциональная система всегда будет иметь свои, подчас весьма тонкие, специфические отличия, выражающиеся в степени участия, уровне взаимоотношения функций.

Психолого-физиологической основой трудовой деятельности человека является функциональная способность его организма и психики формировать и обеспечивать целесообразную деятельность и получение ее необходимого результата. В труде человек проявляет характеристики своих способностей: трудоспособности, дееспособности и работоспособности. Трудоспособность человека определяется его социальными, медицинскими, психическими, физическими возможностями осуществлять какую-либо трудовую деятельность, быть пригодным для подготовки и осуществления трудовой активности в любой профессиональной сфере. Дееспособность характеризует возможность человеческого организма и психики формировать целесообразную деятельность. С психофизиологической точки зрения, любая целесообразная деятельность представляет собой функциональную систему (П.К. Анохин), в составе которой есть цель и программа действий, полученный результат. Каждая форма целесообразной деятельности имеет четко оговоренное функциональное назначение – совершить определенные действия и получить конкретный результат, который соответствует поставленной цели. Дееспособность определяет то, что специфично для данной функциональной системы, а не для какой-либо другой, она отражает качественную сторону трудовой деятельности человека.

Выполнение качественно определенной целесообразной деятельности обеспечивается способностью совершать действия (работу), т. е. работоспособностью. Без активации работоспособности любая форма целенаправленной деятельности остается функциональной системой, лишь потенциально готовой обеспечить рабочую активность человека. Поэтому в психологии и физиологии труда работоспособность является центральным понятием, научной основой решения многих научно-практических вопросов.

Понятие «работоспособность» отличается от понятия «трудоспособность», которое характеризует возможность человека выполнять работу определенного качества и объема с учетом состояния здоровья. Различие в этих двух понятиях определяется противопоставлением категории «труд» как социального феномена, в котором отражается специфика довольно обширного круга видов деятельности, и «работа» как биологического феномена, отражающего характер определенного вида деятельности конкретного человека.

По мнению Е.Ф. Полежаева и В.Г. Макушина (1974), работоспособность организма с физиологической точки зрения – это способность к действию, т. е. к преобразованию одного вида энергии в другой, которое совершает та или иная функциональная «единица» (нервная клетка, мышца и т. д.). Эта способность создается движущими силами организма – процессом возбуждения и энергией химических реакций. Работоспособность делает возможным осуществление самого действия той или иной функциональной «единицы» и создает количественное выражение результата этого действия. В конечном итоге работоспособность определяет количественную характеристику трудовой деятельности человека.

Человек, приступая к труду, может иметь различную исходную работоспособность. Важнейшим фактором, влияющим на уровень работоспособности, является мотивация, т. е. совокупность материальных и моральных стимулов, на основе которых человек во время трудовой деятельности ставит перед собой конкретные цели. В теории функциональных систем материальной основой цели тех или иных трудовых действий является физиологический и психофизиологический аппарат – акцептор результатов действия. Он имеет ряд важнейших свойств, которые объясняют, почему мотивация конкретного целеполагания в трудовой деятельности оказывает существенное влияние на исходный уровень работоспособности человека.

Цель является опережающим отражением действительности, поэтому акцептор действия как ее физиологический аппарат формируется раньше, чем начинается само действие по ее реализации. С одной стороны, этот аппарат определяет способ действия, с помощью которого может быть достигнута намеченная цель. Но, с другой стороны, акцептор результатов действия является источником влияний, которые настраивают действующую функциональную систему на определенный уровень работоспособности – максимальный, оптимальный или минимальный в зависимости от степени и вида мотиваций.

Помимо мотивации, на величину исходной работоспособности влияют возраст работника, уровень его профессиональной подготовленности, состояние здоровья, характер и интенсивность предшествующей деятельности, режим труда и отдыха, наличие неблагоприятных факторов внешней среды и другие факторы.

А.О. Навакатикян с соавт. (1987) на основании собственных исследований и данных П.К. Анохина (1975) предложили следующую схему организации работоспособности под влиянием рабочей нагрузки. Рабочее напряжение, формирующееся в конкретной ситуации, определяется, с одной стороны, заданной извне напряженностью труда, а с другой – функциональным состоянием организма, имеющимся в настоящий момент, сформированным на основе прошедшего состояния, и состоянием, которое будет сформировано в результате дальнейшей деятельности, а также уровнем функциональных резервов организма. Степень рабочего напряжения синтезирует как влияние внешних воздействий на организм, так и внутреннее его состояние, включает его историю и изменения, регулируемые механизмом акцептора результатов действия. Рабочее напряжение является подвижной характеристикой, в большей степени зависящей от сиюминутной напряженности труда и функционального состояния организма.

Утомление, проявление которого связано с уровнем функциональных и энергетических резервов, является более инерционной характеристикой. Пластичность и высокая надежность биологических систем обеспечивается за счет дублирования или подключения новых управляющих контуров организма. Его защитные адаптационные реакции осуществляются посредством мобилизации функциональных резервов всех систем за счет направленной централизации управления. Можно полагать, что такая централизация управления проявляется и при развитии утомления, так как именно в этом случае организму необходимо осуществлять затраты снижающихся функциональных и энергетических ресурсов. Установлено, что чем выше уровень структурно-функциональной организованности системы, тем ниже частота упорядоченной иерархической последовательности ритмов. По-видимому, и эволюция утомления должна сопровождаться уменьшением частоты колебаний физиологических и психических процессов в организме.

В основе замедления этой частоты при усилении утомления и переходе его в переутомление, по мнению А.О. Навакатикяна с соавт., лежит охранительное торможение нервных клеток, необходимое для защиты организма от чрезмерных нагрузок. Такое торможение клеток, находящихся в различных участках головного мозга, а, следовательно, несущих различную функциональную нагрузку, может приводить к десинхронизации течения физиологических и психических процессов организма.

Анализ существующих представлений о содержании понятия работоспособности, а также опыт изучения операторской деятельности дают нам основание рассматривать работоспособность как одно из основных социально-биологических свойств человека, отражающих его возможности выполнять конкретную работу в течение заданного времени с максимальной или нормированной эффективностью и степенью мобилизации функциональных ресурсов (Бодров, 1983, 1987).

Необходимо дифференцированное определение работоспособности для отдельных видов труда, а также для определенной длительности и условий ее выполнения. Человек может обладать высокой работоспособностью в определенном виде деятельности и стадии своей профессионализации в силу профессиональной и функциональной подготовленности и быть недостаточно работоспособным в других сферах трудовой деятельности. Он может проявить необходимый уровень работоспособности в краткосрочном трудовом процессе или же рационально распределить свои силы на длительный период трудовой деятельности. Те или иные экстремальные условия деятельности у одних людей вызывают снижение работоспособности, а другие проявляют в таких условиях достаточно устойчивый ее уровень.

Работоспособность человека, ее уровень и степень устойчивости определяются совокупностью профессиональных, психологических и физиологических компонентов, отражающих основные особенности субъекта деятельности: а) профессиональным опытом и подготовленностью – уровнем развития, пластичностью, устойчивостью специальных знаний, навыков, умений; б) направленностью личности специалиста – характером и степенью выраженности потребностей, установок и мотивов деятельности; в) функциональным состоянием организма и величиной его резервных возможностей – состоянием здоровья, наличием утомления (переутомления), нервно-психического напряжения, «трудных» психических состояний и т. п. Кроме того, работоспособность, в частности ее динамика, зависит от индивидуальных психологических, физиологических, физических особенностей субъекта деятельности, а также от инженерно-психологических, психофизиологических, антропометрических, гигиенических и других свойств объекта (средств), содержания (способов, структуры), условий и организации деятельности.

Понятие «работоспособность» используется, как правило, в связи с определенными, конкретными видами деятельности. Это находит свое выражение и в частных показателях оценки уровня работоспособности, адекватных характеру данного вида труда. Однако в ряде случаев данное понятие употребляется и в более общем, неспецифическом виде (например, умственная или физическая работоспособность, операторская работоспособность и т. п.). Употребление термина «работоспособность» в таком смысле и словосочетании не позволяет конкретно раскрыть, отразить содержание деятельности, ее профессиональные показатели, методы оценки и пути повышения работоспособности. Вместе с тем спорной представляется правомерность использования и такого понятия, как «зрительная (двигательная и т. п.) работоспособность», так как категория работоспособности является интегративным свойством человека, отражающим различные особенности субъекта деятельности. При употреблении термина «работоспособность» в связи с характеристикой какой-либо системы (органа), как правило, имеют в виду параметры процесса, состояния или результата (показателя) их функционирования, поэтому более точным будет использование таких понятий, как «динамика и уровень функционального состояния системы (органа)», «эффективность и качество реализации функции по адекватным ей показателям».

Исходя из фактора продолжительности проявления определенного уровня работоспособности, можно различать ее долговременную и оперативную форму. Это различие определяется: а) характером общего или текущего функционального состояния; б) направленностью на определенный вид профессиональной деятельности в широком смысле, т. е. в виде устойчивых мотивов, интересов, потребностей, или же установкой на выполнение конкретной рабочей задачи; в) устойчивым уровнем профессиональной подготовленности к выполнению конкретной трудовой деятельности или же повышенной подготовленностью, профессиональной готовностью к реализации специфических профессиональных задач в определенный момент времени.

Понятие «работоспособность» следует рассматривать в двух аспектах. С одной стороны, как наличный ее уровень на определенный отрезок времени. В практике изучения и оценки конкретной профессиональной деятельности эта характеристика работоспособности является основной, а в качестве ее ведущих показателей используются показатели психофизиологической и физиологической цены деятельности, главным образом, результата работы. Уровень работоспособности, достигнутый в определенных условиях, обычно рассматривается в качестве ее пролонгированной характеристики, т. е. возможности выполнять подобную работу в тех же условиях с аналогичной эффективностью.

С другой стороны, понятие «работоспособность» выступает как производное психологической категории «способность», и в этом плане оно означает потенциальную возможность человека выполнять конкретную работу с определенной эффективностью и качеством. В данном случае в основу понятия работоспособности положены совокупность психологических, физиологических и других особенностей человека, от которых зависит успешность приобретения и развития качеств, определяющих профессиональный опыт и подготовленность к выполнению конкретной работы. При подобной трактовке работоспособности ее показателями должны являться не только уровень эффективности и качества работы, но, в первую очередь, динамика развития, совершенствования профессионально значимых психических и физиологических функций организма.