Гигиена труда
  Домой Медицинский фото атлас Психология отношений Медицинские видео ролики Медицинская библиотека Консультация врача  
Гигиена труда:
Гигиена труда
Предмет, задачи и история гигиены труда
Гигиена труда в угольной промышленности
Гигиена труда в металлургии
Гигиена труда в машиностроении
Гигиена труда в сельском хозяйстве
Болезни рук и реабилитация при них
Болезни танцоров и их реабилитация
Профессиональные болезни глаз
Психология труда и работы. Карьера
Работа подростков и охрана их труда
Рекомендуем:
Остальные разделы:
Абдоминальная хирургия
Анатомия человека
Акушерство
Биология
Генетика
Гепатология
Гигиена труда
Гинекология
Гистология
Дерматология
Оз и Оз
Кардиология
Лучевая медицина
Микробиология
Неврология
Неотложная хирургия
Отоларингология
Офтальмология
Профилактика заболеваний
Психология
Пульмонология
Физиология человека
Скорая помощь
Стоматология
Топографическая анатомия
Травматология
Фармакология
Необходимое:
Книги по медицине
Видео по медицине
Фотографии по медицине
Консультации врачей
Форум
 

Энергетический коэффициент полезного действия работы. Оптимизация затрад энергии на труд

Благодаря регулирующей деятельности высших отделов центральной нервной системы потребление кислорода и выделение углекислоты устанавливаются обычно в соответствии с мощностью выполняемой работы. Однако нет абсолютно точной пропорциональности между потреблением кислорода (отражающим расход энергии) и мощностью внешней механической работы, выполняемой при прочих равных условиях, в частности при напряжении одних и тех же мышечных групп. Изменяя соответствующим образом нагрузку и темп рабочих движений, можно получить такие условия, при которых расход энергии и потребление кислорода на единицу внешней работы будут наименьшими.

Для установления соотношения между энергией, переходящей во внешнюю работу, и всем расходом энергии определяют так называемый коэффициент полезного действия, представляющий собой отношение механической энергии, перешедшей во внешнюю работу, к количеству затраченной энергии, выраженное в процентах. Различают два коэффициента полезного действия: валовой, в котором учитывается вся затраченная энергия, включая расход энергии на поддержание внутренних процессов в организм (работа сердца и дыхательной мускулатуры, поддержание позы тела, работа секреторных аппаратов и пр.), и чистый коэффициент полезного действия, в котором из общего количества затраченной энергии вычитается расход энергии на внутренние процессы, т. е. величина потребления энергии в покое.

Приведем пример расчета коэффициента полезного действия при работе на велосипедном эргометре, используемом в лабораториях физиологии труда. В одном исследовании нагрузка на тормозное колесо была равна 2 кг, диаметр колеса равнялся 2 м, скорость вращения составляла 176 об/мин. Производимая внешняя работа равна: 2х2х176 = 704 кгм/мин, или в тепловом выражении: 1,65 ккал. Во время работы за 1 минуту поглощалось 1611 см3 кислорода, что соответствует теплопродукции 8 ккал.
Таким образом, валовой коэффициент полезного действия этой работы равен: 1,65/8*100 = 20,6%.

В покое, сидя на велосипедном эргометре, исследуемый поглощал кислорода 293 см3/мин, что соответствовало теплопродукции 1,40 ккал, откуда получаем для чистого коэффициента полезного действия величину, несколько большую: 1,65/8-1,40х100=25%.

Как показали многочисленные исследования, коэффициент полезного действия при привычной работе, в особенности при участии мускулатуры ног и туловища, может достигать 20—30%. При работах, выполняемых руками, он изменяется в пределах от 7 до 20%. Разница в коэффициенте полезного действия этих работ объясняется тем, что коэффициент полезного действия резко повышается в результате тренировки, а мышцы ног являются наиболее тренированными, кроме того, перенос большой нагрузки на малую мышечную массу сопровождается ухудшением кровоснабжения этих мышц, так как происходит одновременное увеличение потребности мышцы в кислороде и увеличение сопротивления кровотоку в мышцах.

оптимизация энергии на труд

В исследованиях работы вращения кривошипа было найдено, что коэффициент полезного действия этой работы возрастает при возрастании нагрузки от 1 до 4 кг и уменьшается при увеличении нагрузки свыше 10 кг.

Повышение коэффициента полезного действия в начале работы объясняется тем, что в это время в нервных клетках под влиянием повторяющихся раздражений, связанных с работой, происходит усвоение ритма, т. е. повышение функциональной подвижности — способности реагировать на раздражение с большой скоростью. Это усвоение ритма выражается в уменьшении отрезков времени, требуемого на отдельные сокращения мышц, благодаря чему движения становятся более точными и отпадает надобность в дополнительных, исправляющих движениях.

Неточные и не достигающие цели движения не получают условнорефлекторного подкрепления и отпадают вследствие дифференцировочного торможения, как и всякий условный рефлекс, лишенный подкрепления.

Усвоение ритма происходит также и в нервных центрах, регулирующих обменные процессы; это проявляется, в частности, в увеличении скорости ресинтеза молочной кислоты и скорости восстановления газообмена. Все эти физиологические процессы составляют основу периода врабатываемости — повышения работоспособности и производительности труда в начале работы; они же являются и причиной повышения коэффициента полезного действия в начале работы.

Уменьшение коэффициента полезного действия в конце работы связано со снижением функциональной подвижности и уменьшением скоростей рефлекторных процессов вследствие утомления. Для утомления характерна иррадиация (распространение) основных нервных процессов по коре больших полушарий головного мозга, которая ведет к возникновению лишних движений и лишних мышечных напряжений, а следовательно, и к увеличению непроизводительных затрат энергии и снижению коэффициента полезного действия.

Специальными исследованиями установлено, что энергетический оптимум не имеет абсолютного значения и, в частности, может значительно изменяться под влиянием тренировки. Например, если до тренировки исследуемый затрачивал на 1 кгм работы наименьшее число калорий при темпе 40 движений в минуту, то после тренировки с повышенным темпом наименьшие затраты энергии у этого исследуемого получаются не только при темпе 40 движений в минуту, но и при большем темпе — 50 движений в минуту. Аналогичное выравнивание энергетического оптимума получается при тренировке в медленном темпе.

Соответствующим критерием для физиологической оценки рациональности условий и совершенства приемов труда является поддержание высокого уровня работоспособности и повышение этого уровня, проявляющееся в увеличении производительности труда, а также правильное приспособление физиологических функций к условиям трудовой деятельности, ведущее к развитию физических и духовных способностей человека.

- Читать далее "Влияние мышечной работы на сердечно-сосудистую систему. Гипертрофия сердце на фоне труда


Оглавление темы "Физиология труда и работоспособности":
  1. Охрана труда женщин в СССР. Нормативные акты охраны труда подростков в СССР
  2. Физиология труда. Работоспособность человека
  3. Измерение работы человека. Организм в условия трудовой деятельности
  4. Влияние головного мозга на трудовую деятельность. Условные рефлексы в труде
  5. Энергетика мышечной деятельности человека. Метод исследования газообмена
  6. Классификация работы по степени тяжести. Кислородный запрос и кислородный долг
  7. Устойчивое состояние газообмена. Восстановительный период газообмена после работы
  8. Энергетический коэффициент полезного действия работы. Оптимизация затрад энергии на труд
  9. Влияние мышечной работы на сердечно-сосудистую систему. Гипертрофия сердце на фоне труда
  10. Реакция сердечно-сосудистой системы на различные виды труда. Реакция сердца на физическую работу
Загрузка...

   
MedUniver.com
ICQ:493-344-927
E-mail: reklama@meduniver.com
   

Пользователи интересуются:

Будем рады вашим вопросам и отзывам:

Полная версия сайта