Энергетические затраты человека при различных видах деятельности бжд. Энергетические затраты, энергетический баланс. Выделяют такие энергетические затраты

- 293.50 Кб

Вариант 9.

10.Энергетические затраты при различных формах деятельности. Классификация условий трудовой деятельности

кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы (при физическом труде), и эмоциональным (при умственном труде), когда имеет место информационная перегрузка.

Физический труд характеризуется большой нагрузкой на организм, требующей преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения, а также оказывает влияние на функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), стимулирует обменные процессы. Основным его показателем является тяжесть. Энергозатраты при физическом труде в зависимости от тяжести работы составляют 4000 - 6000 ккал в сутки, а при механизированной форме труда энергетические затраты составляют 3000 - 4000 ккал.

При очень тяжелой работе непрерывно нарастает потребление кислорода, и может возникнуть кислородная задолженность, когда в организме накапливаются неокисленные продукты обмена. Рост обмена веществ и расхода энергии приводит к повышению теплообразования, температуры тела на 1-1,5°С. Таким образом, энергозатраты являются критерием физической тяжести труда.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности. Основным показателем умственного труда является напряженность, отражающая нагрузку на центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде составляют 2500- 3000 ккал в сутки. Но затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. Так, при рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5 - 10 % уровень основного обмена; стоя- на 10-25%, при вынужденной неудобной позе - на 40-50%. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15-20% общего обмена в организме. Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Суточный расход энергии при умственном труде повышается на 48% при чтении вслух сидя, на 90% - при чтении лекций, на 90-100% - у операторов ЭВМ. Кроме того, мозг склонен к инерции, так как после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, что приводит к большому утомлению и истощению ЦНС, чем при физическом труде.

Умственная работа связана с нервным напряжением, которое зависит от значимости, опасности и ответственности работы. При нервном напряжении возникает тахикардия, рост кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение потребления кислорода. Для правильной организации умственной деятельности необходимо: постепенно "входить" в работу, соблюдать ритм, систематичность.

Мышечная работа влияет на сердечно-сосудистую систему, увеличивая кровоток с 3-5 л/мин до 20-40 л/мин для обеспечения газообмена. При этом возрастает число сокращений сердца до 140-180 в мин. и кровяное давление до 180-200 мм рт.ст.

Увеличение интенсивности работы сопровождается ростом воздухообмена (с 5-8 л/мин до 100 л/мин), частотой дыхания (с 10-20 до 30-40 в мин) и долей использования кислорода (с 3-4% до 4-8%). Последнее обуславливается усилием диффузии С*2 в легкие.

Под действием мышечной работы меняется морфологический состав крови, ее физико-химические свойства: растет число эритроцитов, содержание гемоглобина, усиливается процесс регенерации эритроцитов, увеличивается число лейкоцитов. Эти изменения свидетельствуют об усилении функции кроветворных органов. Определенные изменения при физической работе происходят в эндокринных функциях (повышение содержание в крови адреналина и др.), что способствует мобилизации энергетических ресурсов организма.

Условия труда - это совокупность факторов производственной среды, оказывающих влияние на работоспособность и здоровье в процессе труда.

Исходя из гигиенических критериев, условия труда подразделяются на 4 класса 1:

1. Оптимальные условия труда обеспечивают максимальную производительность труда и минимальную напряженность организма человека. Оптимальные нормативы установлены для параметров микроклимата и факторов трудового процесса. Для других факторов условно применяют такие условия труда, при которых уровни неблагоприятных факторов не превышают принятых в качестве безопасных для населения (в пределах фона).

Сохраняется не только здоровье работающих, но и создаются предпосылки для поддержания высокой производительности труда. При этом за оптимальные принимаются такие условия труда, при которых неблагоприятные факторы не превышают уровней, принятых в качестве безопасных для населения.

2. Допустимые условия труда. При них вредные воздействия не превышают уровней, установленных для рабочих мест, а возможные изменения функционального состояния организма восстанавливаются при отдыхе, и не должны оказывать неблагоприятного воздействия в ближайшем и отдалённом периоде на состояние здоровья работающих и их потомства. Изменения функционального состояния организма восстанавливаются во время регламентированного отдыха или к началу следующей смены.

1 и 2 классы соответствуют безопасным условиям труда.

3. Вредные условия труда, при которых наличие вредных производственных факторов, превышающих гигиенические нормы, оказывает неблагоприятное влияние на организм работающего и его потомство.

4. Опасные условия труда. Воздействие вредных факторов в течение смены создаёт угрозу для жизни, и существует высокий риск возникновения тяжелых форм острых профессиональных поражений.

В соответствии с Р.2.2.755-99 различают три класса условий труда по показателям тяжести и напряженности труда.

Оптимальный (легкий) труд.

Допустимый труд (средней тяжести).

Вредный (тяжелый) труд.

Легкий	Средней тяжести	Тяжелый
Затрачиваемая энергия Мужчины ~ 625 кДж Женщины ~ 375 кДж	Затрачиваемая энергия 625 < Мужчины < 1040 кДж 375 < Женщины < 624 кДж	Затрачиваемая энергия Мужчины > 1040 кДж Женщины > 624 кДж
Рабочая поза свободная	Неудобная поза до 25% времени смены	Неудобная поза > 25% рабочего времени
3 км за смену		14 км за смену

Затраты энергии меняются и зависимости от рабочей позы. При рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5-10% уровень основного обмена; при рабочей позе стоя - на 10...25%, при вынужденной неудобной позе - на 40...50%. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15... 20% общего обмена в организме (масса мозга составляет 2% массы тела).

Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Так, при чтении вслух сидя расход энергии повышается на 48%, при выступлении с публичной лекцией - на 94%, у операторов вычислительных машин-на 60...100%.

Уровень энергозатрат может служить критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеющим важное значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации.

Физическая тяжесть труда - это нагрузка на организм при труде, требующая преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения. С учетом вида нагрузки и нагружаемых мышц физическая работа делится на статическую и динамическую 2 .

Статическая работа связанна с фиксацией орудий и предметов труда в неподвижном состоянии, с поддержанием тела или его частей в пространстве (фиксация рабочей позы).

Внешняя мышечная работа отсутствует, но остаётся напряжённое состояние мышц, длящееся бесконечно долго. Это приводит к сильному утомлению мышц, а с учётом недостаточного их кровоснабжения, к заболеванию мышечной и периферийной нервной системы. Пример статической работы - часовой на посту.

Динамическая работа - процесс сокращения мышц, приводящий к перемещению груза, а так же самого тела человека или его частей, в пространстве. Играют роль: сила, скорость, точность, интенсивность движения.

При этом энергия организма расходуется как на поддержание определённого напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы. Динамическая работа подразделяется на общую мышечную работу, выполняемую более чем 2/3 мышц скелетной мускулатуры, в том числе ног и туловища (грузчики, сельхозрабочие); региональную мышечную работу, которая выполняется мускулатурой плечевого пояса и верхних конечностей; локальную мышечную работу с участием менее чем 1/3 скелетных мышц.

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы, - при физическом труде, и эмоциональным - при умственном труде, когда имеет место информационная перегрузка.

Напряженность труда характеризуется эмоциональной нагрузкой на организм при труде, требующем преимущественно работы мозга по получению и переработке информации. Наиболее легким считается умственный труд, при котором отсутствует необходимость принятия решений. Такие условия труда считаются оптимальными. Если же оператор работает и принимает решения в рамках одной инструкции, то такие условия труда относятся к допустимым.

К напряженным вредным условиям 1 степени относится труд, который связан с решением задач по известным алгоритмам. Творческая деятельность, требующая решения сложных задач при отсутствии очевидного алгоритма решения, должна быть отнесена к напряженному труду 2-й степени.

Условия труда могут быть также:

физические;
бытовые;
социальные;
производственные.

К физическим условиям труда относятся: температура; давление; загрязнённость воздуха; влажность; сухость; освещённость; шум и вибрация; скорость движения воздуха.

В результате воздействия на человека физических условий труда могут возникать: переутомление; переохлаждение; перегрев; загрязнённость и сквозняк.

Комфортные условия включают: бытовые удобства, благоустроенность, уют. В соответствии с действующими нормативами, к комфортным относятся следующие условия:

T = 18-20 оС;

Давление 760 мм рт. ст.;

Минимальная скорость движения воздуха - 0,1 м/сек., относительная влажность - 45-50% летом, 50-55% - зимой.

Особенности трудовой деятельности женщин и подростков 3

При использовании на производстве труда женщин и подростков необходимо учитывать анатомо-физиологические особенности их организма.

В подростковом возрасте наблюдается ускоренный рост костей скелета и мускулатуры, особенно конечностей, и вместе с тем - слабость связочного аппарата, более быстрая утомляемость мышц, нередки отклонения в развитии органов дыхания и желудочно-кишечного тракта.

Для лиц в возрасте 16-18 лет установлена сокращенная - 36-часовая - рабочая неделя. Ограничено применение труда подростков при переносе тяжестей, а если работа связана именно с переносом тяжестей, то масса груза не должна превышать 4,1 кг.

Анатомо-физиологические особенности женщин в некоторых случаях, при неудовлетворительной производственной обстановке, могут способствовать возникновению гинекологических заболеваний и повлиять на состояние репродуктивной функции женщин. Для работающих женщин регламентируют предельные величины переноски и перемещения грузов, вводят более благоприятные режимы труда и отдыха, ограничивают использование труда женщин в ночное время, устанавливают для них режим работы с неполным рабочим днем или с неполной рабочей неделей.

Максимальная масса поднимаемого и перемещаемого женщинами груза, при условии чередования этого труда с другими видами работ до 2-х раз в час, составляет 10 кг, а при постоянном подъеме и перемещении тяжестей в течение рабочей смены - 7 кг.

Описание

Уровень энергозатрат человека при различных формах деятельности служит критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеет большое значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа, при этом учитывается объем потребления
кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Виды энергозатрат

Для каждого человека большое значение имеет количество энергии, поступающей в его организм и количество энергии, которая расходуется в процессе его деятельности. Важно, чтобы приход и расход энергии находились в соотношении, которое позволяет человеку чувствовать себя бодрым и здоровым.

Выделяют такие энергетические затраты:

Нерегулируемые;
Регулируемые.

Нерегулируемыми являются затраты энергии, идущие на основной обмен и специфически динамическое действие пищи. Энергия основного обмена расходуется для того, чтобы обеспечить работу внутренних органов, идет на окислительно-восстановительные реакции и поддержание постоянной температуры тела человека.

Замечание 1

Говоря другими словами, основной обмен – это минимальный уровень энергозатрат, поддерживающий жизненно важные функции организма.

Определить его можно при условии полного мышечного и нервного покоя. Величина основного обмена связана с массой тела, ростом, возрастом, полом, состоянием эндокринной системы, т.е. с индивидуальными особенностями каждого человека. Как правило, у женщин, например, основной обмен на $5$ -$10$ % ниже мужского. У детей он выше, чем у взрослых, относительно массы тела, на $10$ -$15$ %. В повышении основного обмена свою роль играет специфично динамическое действие пищи, связанное с процессом пищеварения. Основной обмен на $30$-$40$ % будет выше при усвоении белков, при усвоении жиров он увеличится на $4$ -$14$ %, а с усвоением углеводов – на $4$ -$5$ %. Если питание смешанное, то увеличение основного обмена происходит в среднем на $10$ -$15$ %, при условии оптимального количества усвоенных продуктов.

К группе регулируемых энергозатрат относятся затраты энергии в процессе различных видов деятельности человека. Как правило, с физической работой связаны наибольшие энергозатраты, потому что в работающих мышцах происходит значительное усиление окислительных процессов. Интенсивность мышечных движений увеличивает уровень энергозатрат. Основной обмен при спокойной ходьбе увеличивается на$ 80$ -$100$ %, а во время бега – на $400$ %.

Для оценки энергозатрат существует несколько методов, наиболее точным из которых является прямая калориметрия . Суть его связана с измерением количества тепловой энергии, высвобождающейся при выполнении какой-либо работы в специальных камерах с высокой степенью теплоизоляции. Метод не дает возможности измерений при многих видах деятельности и требует длительных наблюдений.

Менее точным, но более доступным и простым является метод непрямой алиментарной калориметрии . При использовании данного метода просчитывается количество потребляемой пищи и ведется наблюдение за массой тела.

Энергозатраты при физических нагрузках определяются методом интегрирования ЧСС . Суть лежит в фиксации ЧСС с помощью оборудования на протяжении всей работы.

Формы деятельности и энергетические затраты

Деятельность человека связана с энергетическими затратами, которые зависят от интенсивности мышечной работы, рабочей позы тела, информационной насыщенности труда, эмоционального напряжения, температуры, влажности, скорости движения воздуха и других факторов. За счет работы мышц тела в положении сидя затраты энергии превышают уровень основного обмена на $5$…$10$ %, в положении стоя уже на $10$…$15$ %, а вынужденная неудобная поза приводит к увеличению на $40$…$50$ %. Разные формы деятельности человека имеют разные гигиенические нормативы суточных энергозатрат.

По энергозатратам выделяют такие группы:

Работники умственного труда . Представителями этой группы являются руководители предприятий, педагоги, работники научной сферы, врачи, писатели, журналисты, студенты. Для мужчин этой группы суточный расход энергии составляет $ 2550$-$2800$ ккал, для женщин – $2200$-$2400$ ккал, средняя величина составляет $40$ ккал /кг массы тела.

Работники легкого физического труда – рабочие автоматизированных линий, швейники, ветеринары, агрономы, медицинские сестры, продавцы промышленных товаров, тренеры, инструкторы по физкультуре. Мужчины за сутки расходуют энергии $3000$-$3200$ ккал, женщины этой группы расходуют $2550$- $2700$ ккал. Средняя величина возрастает до $43$ ккал/кг массы тела.

Труд средний по тяжести . Работники этой группы – хирурги, водители, работники, занятые в пищевой промышленности, водном транспорте, продавцы продовольственных товаров. Расход энергии для мужчин за сутки составляет $3200$-$3650$ ккал и для женщин – $2600$-$2800$ ккал. На $1$ кг массы тела энергозатраты возрастают до $46$ ккал.

Работники, занятые тяжелым физическим трудом – это строители, металлурги, механизаторы, спортсмены, сельскохозяйственные рабочие. Суточный расход энергии у них самый высокий и у мужчин составляет $3700$-$4250$ ккал, у женщин – $3150$-$3900$ ккал при среднем показателе $53$ ккал/кг массы тела.

К последней группе относятся люди особо тяжелого физического труда . В этой группе сталевары, шахтеры, лесорубы, грузчики, с суточным расходом энергии у мужчин $ 3900$-$4300$ ккал. Расход для женщин не нормируется. Средний показатель энергозатрат на $ 1$ кг массы тела составляет $61$ ккал.

Замечание 2

Перечисленные энергозатраты рассчитаны на мужчин с весом $70$ кг, а для женщин, с весом $60$ кг.

Для каждой группы важно соблюдать три возрастные категории:

От 19 до 28 лет;
От 30 до 39 лет;
От 40 до 59 лет.

Организация рационального режима труда и отдыха

Для повышения работоспособности и предупреждения утомляемости важно уметь правильно и рационально организовать режим труда и отдыха. В режиме необходимо определить время и длительность перерывов для отдыха в течение рабочего дня. В середине рабочего дня, как правило, предоставляется длительный перерыв на обед, кроме которого важно включать в режим коротенькие перерывы в течение трудового дня. Чтобы однообразная работа на конвейере не приводила к утомлению, в режим вводятся $5$ -$10$ минутные перерывы через каждый час работы, можно включать и спокойную музыку, благотворно влияющую на работоспособность. Активный отдых тоже входит в рациональную организацию трудового режима.

Замечание 3

Ещё И.М. Сеченов , доказавший, что уставшие мышцы быстрее восстанавливают свою работоспособность при работе других мышц, с физиологической точки зрения обосновал целесообразность активного отдыха.

В производственных условиях открытие ученого применялось в виде комплекса физических упражнений, специально для этого разработанных. Но это было далекое советское прошлое, когда, действительно, утро всей страны начиналось с зарядки. В наше время утреннюю зарядку делают, пожалуй, только в детских садах и в армии, да исключением могут быть некоторые фирмы, где работники вынуждены целый рабочий день проводить сидя за монитором компьютера. Правда, в школах страны тоже в течение урока необходимо прибегать к небольшим по продолжительности физкультминуткам.

Замечание 4

В целом, комплекс специальных упражнений, подобранных для людей разных специальностей, выполняет очень важную работу – прежде всего, способствует улучшению деятельности коры головного мозга, активизирует функциональные процессы всего организма, повышает эмоциональный тонус и, как правило, работоспособность .

Энергозатраты на утреннюю зарядку в минуту составляют $0,0648$ ккал /кг массы тела. Наивысший уровень работоспособности, в соответствии с суточным циклом, отмечается в утренние и дневные часы. Соответственно с $8$-$12$ часов и с $14$-$17$ часов.

К вечеру работоспособность понижается и в ночное время достигает своего минимума .

Различна работоспособность и в течение недели . В понедельник происходит врабатывание в трудовой процесс после выходного дня, а наивысший уровень приходится на $ 2$-й, $3$-й, $4$-й день рабочей недели. К концу недели работоспособность снижается .

Существует 3 принципа установления рационального режима труда и отдыха:

Потребности производства (они должны быть удовлетворены);
Наибольшая работоспособность работника (она должна быть обеспечена);
Общественные и личные интересы (они должны сочетаться).

Замечание 5

Таким образом, необходим комплексный социально-экономический подход при выборе оптимального режима труда и отдыха. Данный подход имеет определенную цель – дать полную и всестороннюю оценку его оптимизации с точки зрения как личных, так и общественных интересов, интересов производства и физиологических возможностей человека.

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНТСТВО ПО ОБРАЗОВАНИЮ

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

МОСКОВСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ

ПИЩЕВЫХ ПРОИЗВОДСТВ (МГУПП)

Кафедра «»

Энергетические затраты человека при различных видах деятельности.

Москва 2013

Введение

Уровень энергозатрат человека при различных формах деятельности служит критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеет большое значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа, при этом учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Тяжесть и напряженность труда характер изуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы (при физическом труде), и эмоциональным (при умственном труде), когда имеет место информационная перегрузка.

Формы трудовой деятельности

Виды трудовой деятельности человека можно классифицировать следующим образом.

1. Труд, требующий значительной мышечной активности.

2. Групповая форма (конвейер), сопровождающаяся монотонностью, ритмом, определённым темпом, и зачастую связана с быстрым утомлением и нервным истощением.

3. Механизированные формы труда.

4. Автоматизированный труд. Характеризуется монотонностью и утратой творческого начала.

5. Умственный труд. Характеризуется повышенным вниманием, большим объёмом информации, повышенным сенсорным напряжением, эмоциональностью, нервным напряжением, усиленным минеральным обменом в клетках мозга, возможностью стрессовых ситуаций.

В свою очередь умственный труд имеет следующие формы.

1. Труд диспетчера (повышенное нервное напряжение вследствие большой личной ответственности, особенно на атомных электростанциях (АЭС) и в авиации).

2. Управленческий труд (личная ответственность, большой объём информации).

3. Творческий труд (эмоциональное напряжение, память, внимание).

4. Труд преподавателя, медработника (контакт с людьми, большой объём информации, эмоциональное напряжение).

5. Труд студентов и учащихся (повышенное внимание, память, стрессовые ситуации).

Любой вид трудовой деятельности имеет следующие фазы изменения трудоспособности:

1 фаза - врабатывание (для физического труда затраты времени от нескольких минут до 1,5 часа, для умственного труда до 2,5 часов);

2 фаза - высокая работоспособность (примерно 2-2,5 часа);

3 фаза - снижение работоспособности (характеризуется утомлением, ухудшением внимания, расстройством слухового и зрительного анализаторов, увеличением числа ошибок).

Статистически самая высокая производительнос ть труда отмечается в такие дни недели как вторник, среда и четверг.

Работоспособность человека зависит также от смены и времени внутри смены:

1. максимальная работоспособность в 1 смене с 8 до 12 часов, во второй смене с 14 до 17 часов;

2. минимальная работоспособность отмечается в ночной смене, примерно с 3 до 5 часов.

При организации своего труда желательно соблюдать следующие рекомендации:

1. рабочее место должно отвечать требованиям эргономики и технической эстетики;

2. сочетать физический труд с умственным, соблюдать чередование работы и отдыха, учитывая, что умственный труд требует более частых, но коротких перерывов, а физический наоборот.

Традиционный, официально принятый подход к проблеме восстановления энергетических затрат человека гласит, что на определённый объём работы необходимо затратить определённое количество энергии, которая, в свою очередь, должна быть восстановлена строго определённым количеством пиши.

Расход энергии при различных формах деятельности

Суточный расход энергии человека включает величину основного обмена и энергию, необходимую для выполнения профессионального труда, спортивной и других форм мышечной деятельности. Умственный труд требует небольших энергетических затрат. При физической же работе расход энергии может достигать очень больших величин. Например, при ходьбе энергии расходуется на 80 - 100% больше по сравнению с покоем, при беге - на 400% и более. расход энергия физический нагрузка

По характеру выполняемой производственной деятельности и величине энергетических затрат взрослое население может быть разделено на 4 группы. К первой группе относят лиц, профессии которых не связаны с физическим трудом. Суточный расход энергии у них составляет 2000 - 3000 ккал. У занимающихся полностью механизированным трудом расход энергии повышен до 3500 ккал. При немеханизированном уде суточный расход энергии может достигать 4000 ккал. Очень тяжелый немеханизированный труд вызывает расход энергии равный, 4500 - 5000 ккал. В отдельных случаях при выполнении длительной и тяжелой работы суточный расход энергии может повышаться до 7000 - 8000 ккал. С механизацией промышленности и сельского хозяйства, резко снизились энергетические траты у рабочих(например, при косьбе вручную суточный расход энергии достигает в среднем 7 200 ккал, при косьбе машиной - 3600 ккал). Спортивная деятельность сопровождается значительным увеличением суточного расхода энергии (до 4500 - 5000 ккал). В дни тренировок с повышенными нагрузками и соревнований в некоторых видах спорта (лыжные гонки, бег на длинные дистанции и др.) эти величины могут быть еще больше. При прочих равных условиях расход энергии тем больше, чем относительно длиннее и интенсивнее выполняемая работа.

Мышечная работа необходима для нормальной жизнедеятельности организма. Количество энергии, затрачиваемое непосредственно на физическую работу, должно составлять не менее 1200 - 1300 ккал в сутки. В связи с этим для лиц, не занимающихся физическим трудом и расходующих на мышечную деятельность меньшее количество энергии, физические упражнения особенно необходимы.

На уровень расхода энергии влияют также эмоции, возникающие во время какой-либо деятельности. Они могут усиливать или, наоборот, снижать обмен веществ и энергии в организме. Энергетические траты зависят не только от величины выполняемой работы, но и от условий внешней среды, в которой производится работа: температура и влажность воздуха, барометрическое давление, сила ветра.

Ритм рабочих движений также влияет на расход энергии. Однако ритм работы, вызывающий минимальный расход энергии, не всегда бывает наиболее выгодным. Вообще об утомительности работы нельзя судить по величине энергетических трат. Например, весьма утомительная статическая работа требует для своего выполнения меньше энергии, чем кажущаяся более легкой динамическая работа.

После окончания мышечной деятельности расход энергии некоторое время остается еще повышенным по сравнению с уровнем покоя. Это обусловливается химическими процессами в мышце, связанными с окислением молочной кислоты и ликвидацией кислородного долга.

При выполнении человеком механической работы коэффициент, полезного действия может достигать 20 - 25%. Вся остальная освобождаемая энергия превращается в тепло. КПД при физической работе зависит от структуры движений, их темпа, от количества вовлекаемых в работу мышц, от тренированности выполняющего работу.

Расход энергии при различных видах деятельности


Вид деятельности	Энергозатраты на 1 кг массы тела

Труд столяра и металлиста
Труд каменщика
Труд тракториста
Труд сельхозрабочего
Труд хозяйственно-бытовой
Умственный труд в лаборатории сидя
Умственный труд в лаборатории стоя
Занятия в училище
Личная гигиена
Надевание и снятие обуви и одежды
Приём пищи сидя
Отдых стоя
Отдых сидя
Отдых лёжа без сна
Уборка постели

Физические упражнения
Ходьба 110 шагов в 1 мин
Ходьба 6 км/ч
Бег 8 км/ч
Бег 10,8 км/ч
Езда на велосипеде со скоростью 10-12 км/ч
Плавание со скоростью 50 м/мин

Расход энергии при различных видах спортивной деятельности


Виды спорта
Гимнастика, фехтование
Волейбол, баскетбол
Бегуны на кор.дист., прыгуны, метатели
Бегуны на длинные дист.
Бокс, борьба, тяжёлая атлетика
лёгкий вес
средний вес
тяжёлый вес
Горные лыжи, прыжки с трамплина
Лыжные гонки


Плавание
Стрельба
Конный спорт
Велоспорт

Две последние таблицы рассматриваются как средние т.к. уровень реальных энерготрат колеблется в зависимости от степени тренированности человека, внешних условий и других факторов. Учитывая недостаточную точность метода определения энергозатрат с помощью этих таблиц, полученные результаты надо увеличить на 10-15%.

Расход энергии в покое и при физической нагрузке

Рост физической нагрузки ведёт к повышению расхода энергии, получаемой из спортивной диеты. Из таблицы мы видим, например, что медленная ходьба увеличивает расход энергии по сравнению со сном в 3 раза, а бег на короткие дистанции - более чем в 40 раз.

Расход энергии в покое и при физической нагрузке


Характер нагрузки, состояние организма	Расход энергии за 1 мин на 1 кг массы тела, калл

Отдых лёжа (без сна)
Умственная работа сидя
Чтение вслух
Стояние во дворе
Ходьба 50 метров в минуту
Ходьба 6 км/ч
Ходьба в помещении 100 м/мин
Ходьба на лыжах по ровному месту
Плавание
Ходьба 8 км/ч
Ходьба перемежающаяся с бегом, 140 м/мин
Передвижение по полосе препятствий
Переползание
Бег 60 м на соревнованиях

Существенно влияет на энергетические траты уровень тренированности. Спортивная тренировка уменьшает расход энергии предохраняет организм спортсмена от переутомления, укорачивает период восстановления сил после работы, даёт возможность развивать в короткие сроки значительной напряжение.

Достигается это лучшей координацией движений, большей приспособляемостью сердечно-сосудистой и дыхательной систем к работе, а также определёнными сдвигами в обменных процессах.

Восполнение энергетических затрат человека

По существу, пищеварение представляется "печью", где сжигаются "дрова" - белки, жиры и углеводы, имеющие рассчитанное количество энергии (1 грамм жира даёт 9,3 ккал, 1 грамм углеводов и 1 грамм белка - по 4,1 ккал). В соответствии с этим энергия расходуется:

1. на обеспечение жизнедеятельности (вместе с терморегуляцией) - примерно 50-60% (1 ккал на 1 кг массы тела в час, а во время сна примерно 0,93 ккал на 1 кг массы тела в час);

В настоящее время преобладает подход по энергозатратам человека, сколько выделяет человек энергии в окружающую среду в форме тепла. В РФ сущ-ет 3 основных категории тяжести труда:легкие работы (затраты до 150 Ккал/час – точное приборостроение, управление, канцеляр-е работники); работа средней тяжести : свыше 150, но не выше 250 Ккал/час – большинство цехов машиностроительного комплекса;

тяжелые работы : до 500 Ккал/час (кузнечные и литейные цеха с ручной набивкой)

очень тяжелые работы : свыше 500 Ккал/час.

Западный подход. Исходят из физиологической нормы, максимал. энергозатраты за восьмичасовой рабочий день. Предел 2000 Ккал(289 Ккал/час).

В качестве первого из основных параметров, характеризующих тяжесть труда, вводится частота сердечных сокращений.

1.Работа малых групп мышц(при статических нагрузках). 2.Работа больших групп мышц, но не в оптим-м режиме a1>a2.

3.Работа больших групп мышц в оптимальном режиме.

Физический труд (работа) - выполнение челом энергетич-их ф-ий в системе «человек - орудие труда». Физич-кая работа подразделяется на два вида: динамическую и статическую . Динамическая работа связана с перемещением тела чела, его рук, ног, пальцев в пространстве; статическая - с воздействием нагрузки на верхние конечности, мышцы корпуса и ног при удерживании груза, при выполнении работы стоя или сидя.

Умственный труд (интеллектуальная деятельность)- Этот труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующие преимущественного напряжения внимания, сенсорного аппарата, памяти, а также активации процессов мышления, эмоциональной сферы (управление, творчество, преподавание, наука, учеба и т. п.).

29. Вредные вещ-ва.Классификация, агрегатное состояние, пути поступления в организм человека .

Вредное вещество -вещество, которое при сочетании с организмом человека в случае нарушения правил техники безопасности могут вызвать производств-е травмы, заболевание, ухудшение состояния здоровья.

Химические ВВ в зав-ти от классификации: 1) промышл.яды, 2) яды и химикаты с/х, 3) бытовые химикаты, 4) фармакология, 5) военные, 6) биологические в-ва.

Медицина классифицирует по мере поступления в организм

1) в быту(пищевое отравление), 2)на производстве (отравление через повреждения на коже), 3) инъекционное отравление (укусы).

Классификации по степени токсичности : 1)чрезвычайно токсичные,2)весьма токсич,3)умерено токсич,4)малотоксичные.

Классификация ВВ по ГОСТу разделяют:опасные и вредные ВВ.

Сущ-т 4 класса : 1- физическая группа факторов (механич-е машины, невесомость, повышенное значение эл.тока и т.д.).

2- химическая группа факторов (раздражающее действие, сенсибилизирующее, общетоксичные, мутагенные, и т.д.)

3- биологические (патогенные, биологические).

4- психофизиологическая (умственный труд, физические показатели труда).

По характеру взаимодействия с человеком разделяют : 1)активные факторы (проявл. за счет энергии, заключ. в них):механические,электрич,эл/магн,ионизирующ. излуч,биологич,нервно-психол и т.п.; 2)активно- пассивные ф-ры (проявл. за сч. энергии,носителем к-рой явл-ся чел.- опас-ть работы на высоте, скользкая поверх-ть); 3)пассивные ф-ры (действуют опосредованно(ч-з что-то).

По ущербу классифицируются: эколог.,эконом. и социальные.

При разраб-ке норм придерж-ся:

Исключ-е всякого необоснованного излуч-я

Уменьш-е дозы облуч-я до низкого уровня

Использ-е спец. средств защиты

А- персонал, непосредсвенно работающий;

Б- персонал, обслуживающий радиоактивные установки;

А дозовый предел -20 мЗв в теч. 5 лет, но не >50 мЗв за 1 год.

Б дозовый предел -1 мЗв в теч.5 лет, но не >5 мЗв за год.

Методы защиты от ионизирующих излучений

1) Метод защиты количеством, т.е. использ-е источ-в с миним. выходом излуч-я, сюда относится и герметизация.

2) Защита временем(т.е. предусм-ся такой регламент провед-я работ, при котором доза,получ-я за время вып-я работ, не превысит предельнодопустимого)

3) Экранирование (свинец, бетон)

4) дистационное управление источника

5) зонирование территории

6) защита расстоянием

Приборы для измерения или контроля подраздел-ся на :

Дозиметры (измер. экспозиционную или поглощенную дозу излучения, мощность этих доз)

Радиометры (измеряют активность нуклида в радиоактивном источнике);

Спектрометры (измеряют распределение энергии ИИ по времени, массе и заряду элем.частиц);

Сигнализаторы;

Универсальные приборы (дозиметры + другие);

Устройство детектирования.

Билет 18

13 . Характеристика анализаторов человека

Процесс чувст-го познания совершается по шести каналам: осязание, слух, зрение, вкус, обоняние, земное тяготение. Шесть органов чувств дают человеку многообразную инф-цию об окруж-ем объективном мире, которая отражается в сознании в виде субъективных образов – ощущений, восприятии и представлений памяти. Весь аппарат, необходимый для возник-ния ощущения, назвали анализатором. Анализаторы – сист. специализ-х нервных образований,кот-е: воспринимают явл-я в окруж. нас мире и внутри организма;передают инф-ю и обраб-ют ее; обеспеч-т приспособит-е реакции организма к изм-ю внеш. и внутр. среды.

Характеристики Анализатора :

1) нижний (абсолют.) порог ощущения – это миним-я вел-на физич-го раздраж-ля,при достиж-и которого появл-ся его ощущение.

2) Верхний порог ощущ-я – это макс-я вел-на раздраж-ля,при котором еще сохр-ся его адекватное (специфическое) восприятие. Е = 1/ J 0 – ощущение чувств-сти ан-ра.

3)Дифференц-ный порог (порог различения) – различие м/у 2мя физич-кими раздраж-лями,к-рые можно распознать по разнице их ощущения.

Латентный период - период адаптации к физич-му раздражителю.

Каждый анализатор состоит из трех частей : 1)рецептор (периферийная часть ан-ра) –оконч-я чувств-х нерв-х волокон или специализ-ой клетки,преобразующие раздраж-я, принимаемые извне (экстерорецепторы) или из внутр. среды организма (интерорецепторы) в нерв-е возбуж-я, передаваемые в центр. часть коры гол. мозга.2)кондуктор – проводник нервного возбуждения; 3)корковый конец анализатора (кора голов мозга- центральная часть ан-ра), где возбуждение воспринимается как ощущение.

В проц. чувств-го распознования сигнала выдел. 4 этапа :

1)проц. раздражения (физич этап) 2) проц. возбужд-я(физиологич-й) 3) проц. субьектив-го ощущ-я (психологич-й) 4)проц. вывед-я суждения (логич-й).

Анализаторы также м.б. :

Внешние (экстероцептивные – кожные); 2) Внутренние (интероцептивные).

Различают две группы ощущений : 1. Ощущения, отраж-щие св-ва предметов и явлений окруж-го матер-го мира: осязание, т. е. ощущение прикосновения и давления, температурное чувство (тепла, холода) и боль; затем ощущения слуховые, зрительные, вкусовые, обонятельные и земного притяжения. 2. Ощущения, отраж-щие движ-я отдельных частей тела и состояние внутр-их органов (двигат-ные ощущения, ощущение равновесия тела, ощущения органов и тканей).

Уровень энергозатрат человека при различных формах деятельности служит критерием тяжести и напряженности выполняемой работы, имеет большое значение для оптимизации условий труда и его рациональной организации. Уровень энергозатрат определяют методом полного газового анализа, при этом учитывается объем потребления кислорода и выделенного углекислого газа. С увеличением тяжести труда значительно возрастают потребление кислорода и количество расходуемой энергии.

Тяжесть и напряженность труда характеризуются степенью функционального напряжения организма. Оно может быть энергетическим, зависящим от мощности работы (при физическом труде), и эмоциональным (при умственном труде), когда имеет место информационная перегрузка.

Физический труд характеризуется большой нагрузкой на организм, требующей преимущественно мышечных усилий и соответствующего энергетического обеспечения, а также оказывает влияние на функциональные системы (сердечно-сосудистую, нервно-мышечную, дыхательную и др.), стимулирует обменные процессы. Основным его показателем является тяжесть. Энергозатраты при физическом труде в зависимости от тяжести работы составляют 4000–6000 ккал в сутки, а при механизированной форме труда энергетические затраты составляют 3000–4000 ккал.

Умственный труд объединяет работы, связанные с приемом и передачей информации, требующие активизации процессов мышления, внимания, памяти. Данный вид труда характеризуется значительным снижением двигательной активности. Основным показателем умственного труда является напряженность, отражающая нагрузку на центральную нервную систему. Энергозатраты при умственном труде составляют 2500–3000 ккал в сутки. Но затраты энергии меняются в зависимости от рабочей позы. Так, при рабочей позе сидя затраты энергии превышают на 5-10 % уровень основного обмена; стоя – на 10–25 %, при вынужденной неудобной позе – на 40–50 %. При интенсивной интеллектуальной работе потребность мозга в энергии составляет 15–20 % общего обмена в организме.

Повышение суммарных энергетических затрат при умственной работе определяется степенью нервно-эмоциональной напряженности. Суточный расход энергии при умственном труде повышается на 48 % при чтении вслух сидя, на 90 % – при чтении лекций, на 90-100 % – у операторов ЭВМ. Кроме того, мозг склонен к инерции, так как после прекращения работы мыслительный процесс продолжается, что приводит к большему утомлению и истощению ЦНС, чем при физическом труде.

Тяжесть и напряженность труда. Статические и динамические нагрузки. Монотонность труда.

Тяжесть труда является количественной характеристикой физического труда.

Напряженность труда - количественная характеристика умственного труда. Она определяется величиной информационной нагрузки.

На производстве (в соответствии с гигиенической классификацией труда Р.2.2.013- 94) различают четыре уровня воздействия факторов условий труда на человека:

1. комфортные условия труда обеспечивают оптимальную динамику работоспособности человека и сохранение его здоровья;

2. относительно дискомфортные условия труда при воздействии в течение определенного интервала времени обеспечивают заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывают субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы;

3. экстремальные условия труда приводят к снижению работоспособности человека, не вызывают функциональные изменения, выводящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим изменениям;

4. сверхэкстремальные условия труда приводят к возникновению в организме человека патологических изменений и к потере трудоспособности.

Медико-физиологическая классификация тяжести и напряженности труда проводится на основании комплексной количественной оценки факторов условий труда, называемой интегральной величиной тяжести и напряженности труда.

К III категории относят работы, при которых вследствие не вполне благоприятных условий труда у людей формируются реакции, характерные для пограничного состояния организма (ухудшение некоторых показателей психофизиологического состояния к концу работы).

К V категории относят работы, при которых в результате воздействия весьма неблагоприятных условий труда у людей в конце рабочего периода формируются реакции, характерные для патологического функционального состояния организма.

Динамическая нагрузка - нагрузка, характеризующаяся быстрым изменением во времени её значения, направления или точки приложения и вызывающая в элементах конструкции значительные силы инерции. Динамические нагрузки испытывают детали машин ударного действия, таких, как прессы, молоты и т. д. Детали кривошипно-шатунных механизмов также испытывают во время работы значительные динамические нагрузки от изменения величины и направления скоростей, то есть наличия ускорений. К динамическим нагрузкам относят и ударные нагрузки. При проектировании частей конструкции, находящихся под действием ударной или вибрационной нагрузки от станов, двигателей, молотов и т.д., производят расчёт на действие динамической нагрузки. Для устранения динамических нагрузок их снижают или ограничивают, например, при помощи электропривода, тормозных устройств и других механизмов .

Статическая нагрузка - нагрузка, величина, направление и точка приложения которой изменяются во времени незначительно. При прочностных расчетах можно пренебречь влиянием сил инерции, обусловленных такой нагрузкой. Статической нагрузкой, например, является вес сооружения.

Монотонность – однообразное повторение рабочих операций. Опасность монотонности заключается в снижении внимания к процессу производства, быстрой утомляемости и снижении интереса к трудовому процессу, что влияет на безопасность труда в целом. Одной из форм, предрасполагающей к формированию монотонности, является автоматизм – деятельность, осуществляемая без непосредственного участия сознания. Он формируется в результате нескольких факторов: многолетнего опыта деятельности, рутинности работы, отсутствия вовлеченности в трудовой процесс, воображения и творческого подхода, физических перегрузок. Особое значение это имеет на сложных производствах или производствах с вредными условиями труда, где аккуратность и внимание имеют решающее значение. Монотонность сопровождается скукой, апатией к выполнению трудовой деятельности. Но нельзя точно определить, что выполнение именно этих действий является монотонным и скучным занятием. Каждый человек сам для себя определяет род своей деятельности и дает ей свою объективную оценку. К примеру, один сотрудник, работающий на конвейере, считает свою работу монотонной и скучной, а другой, наоборот, считает ее очень интересной. Многие люди, занимающиеся динамичной, активной работой, которую никак нельзя назвать монотонной, считают ее скучной, неинтересной.

В таких случаях многое зависит от мотивации.

Поэтому решающее значение имеет неукоснительное соблюдение техники безопасности труда, контроля за трудовым процессом и чередование периодов труда и отдыха (физ. минутки и прочие).

Возможно, будет полезно почитать: