Физиология труда в сельском хозяйстве. Физическая нагрузка
Внедрение комплексной механизации и автоматизации производственных процессов в сельскохозяйственное производство влечет за собой, как и в других отраслях народного хозяйства, изменение содержания труда и в первую очередь сокращение энергоемких компонентов трудовой деятельности человека.
Основными для работающего становятся функции контроля за работой машин, что избавляет от тяжелой физической работы, связанной с активной деятельностью двигательного аппарата и большими энергетическими затратами, но вместе с тем приводит к распространению простых однообразных, иногда частых профессиональных движений, незначительных по усилию и элементарных по координации. Примерно такой характер двигательной активности имеет работа на пультах управления различными техническими устройствами, которые, получили широкое распространение в животноводстве и растениеводстве.
Характерной чертой труда в сельскохозяйственном производстве является также конвейерная организация ряда производственных процессов (сортировка овощей, картофеля, фруктов и др.), что обусловливает дробление технологического процесса на мелкие операции, состоящие из однообразных движении и вытекающую отсюда монотонию, неблагоприятно влияющую на функциональное состояние организма и значительно снижающую работоспособность.
Большое значение при современных формах сельскохозяйственного труда имеет локальный характер мышечных усилий. Например, у водителей новых высокопроизводительных скоростных тракторов с улучшенной обзорностью рабочей зоны отмечается уменьшение движений головой и туловищем и увеличивается количество движений руками, т. е. основная нагрузка приходится на верхние конечности. Установлено, что чем меньше мышц участвует в движениях, тем меньше степень увеличения газообмена во время работы, а значит, уменьшен и предел доступных затрат энергии.
Например, у водителей тракторов энерготраты за смену составляют всего 10,46—11,72 МДж, в то время как у работающих при прополке свеклы их величины достигают 14,64—16,74 МДж и больше.
При локальных работах и фиксированных рабочих позах может снижаться также уровень вегетативного обеспечения, что выражается в уменьшении частоты пульса, минутного объема сердца, снижении артериального давления и ослаблении других реакций по сравнению с предрабочим состоянием.
При гипокинезии и однообразии движений нервная система получает мало афферентных стимулов, в результате чего уровень функционального напряжения организма может оказаться ниже оптимального для выполнения данного вида работы. Поэтому выявление уровня физической нагрузки человека в труде и определение ее оптимальных, а также максимальных и минимальных границ составляют одну из задач физиологии труда.
Физическая нагрузка, как правило, состоит из динамической и статической работы. Динамическая работа связана с перемещением тела или отдельных частей тела в пространстве. Энергия, расходуемая при динамической работе, превращается в механическую и тепловую. Динамические усилия всегда носят прерывистый характер, т. е. сокращения мышц через короткие отрезки времени чередуются с их отдыхом.
Ритмический характер работы мышц способствует полноценному кровоснабжению, поэтому мышца при динамической работе намного меньше утомляется, чем при статической. Единицей измерения энергии, затраченной при динамической работе, является джоуль. В системе СИ 1 кгм равен 9,81 Дж.
Длительное существование определенного очага возбуждения в коре головного мозга, сформированного сигналами от одной группы напряженных мышц, быстро приводит к развитию утомления.
Величина энергии при статической работе также измеряется в джоулях путем определения газообмена или косвенно— произведением величины усилия на время его удержания.
Физическая деятельность характеризуется увеличением газообмена, что выражается в повышении объема легочной вентиляции и потребления кислорода, учащением пульса, достигающего при тяжелой работе 100—110, а в отдельные периоды — 130—140 и более ударов в минуту, ростом максимального артериального давления на 2,67—4 кПа (20—30 мм рт. ст.).
Минимальное давление обычно понижается или незначительно повышается, существенно возрастают пульсовое давление, ударный и минутный объем крови, увеличивается вольтаж зубцов па ЭКГ, укорачивается интервал Р—Q, возрастают образование и отдача тепла, повышается температура тела, достигая в отдельных случаях 38°С и более; наблюдаются изменения со стороны периферической крови, органов выделения, пищеварения, мышечной и других систем организма. Чем интенсивнее и тяжелев мышечная деятельность, тем более выражены сдвиги со стороны вегетативных функций, т. е. степень функциональных сдвигов отражает тяжесть и интенсивность физической нагрузки.
Неблагоприятными признаками при тяжелой мышечной работе являются удлинепие интервала P—Q, снижение вольтажа зубцов на ЭКГ, появление отрицательного зубца Т на фоне укорочения интервалов R—R.
Величина физической работы, выполняемой человеком, зависит от ряда факторов: конкретной профессиональной деятельности, индивидуальных особенностей человека, степени тренированности, физического развития и др.
