Виды и характеристика функциональных состояний

Накоплено большое количество эмпирических данных о различных функциональных состояниях, а также разработаны методы и критерии их диагностики. Определены и типичные для профессиональной деятельностисостояния: утомление, напряженность, монотония и стресс.

Утомление. Объективные, закономерные, типичные для большинства профессий процессы снижения возможностей организма работающего человека осуществлять трудовые функции по мере увеличения длительности работы принято обозначать термином «утомление». Характеристика самой трудовой деятельности и её условий, с точки зрения её влияния на работоспособность субъекта труда обозначается термином «утомляемость». Подверженность человека развитию явлений утомления, характеристика индивидуальных особенностей его работоспособности называется утомляемостью. Субъективное переживание работником развития состояния утомления получило название «усталость».

Состояние утомления сопровождает все виды деятельности человека. Оно является нормальной реакцией организма на рабочую нагрузку, но в острых и хронических формах вызывает нарушение работоспособности. Утомление — это функциональное состояние, которое возникает в результате интенсивной или (и) длительной рабочей нагрузки и проявляется во временном нарушении ряда психических и физиологических функций индивида, а также снижении эффективности и качества труда. При продолжительном воздействии чрезмерных нагрузок и отсутствии условий для полноценного восстановления функциональных нарушений состояние утомления может перейти в переутомление.

Утомление — это функциональное состояние организма, проявляющейсяво временном снижении работоспособности, в неспецифических изменениях физиологических функции, в ряде субъективных ощущений, объединенных чувством усталости в результате выполнения интенсивной или длительной работы. Данное определение отражает три обязательных признака утомления; во-первых, уменьшение работоспособности; во-вторых, предшествующая длительная иди напряженная работа; в-третьих, уменьшение работоспособности является временным, обратимым. С физиологической стороны развитие утомления свидетельствует о значительном сокращении внутренних резервов организма и переходе на менее выгодные виды режима работы: поддержание минутного объема крови за счет учащения сердца вместо увеличения ударного объема; двигательные реакции осуществляются с вовлечением большего числа мышечных групп; при ослаблении силы сокращения отдельных мышц нарушаются сила и скорость сокращений и устойчивость вегетативных функции, процессы высшей нервной деятельности. Вследствие этого замедляется темп работы, нарушаются точность, ритмичность, координация, движений; возрастает физиологическая стоимость работы; изменяется характер протекания психических процессов; снижается сенсорная чувствительность: возрастают абсолютные и дифференциальные пороги; увеличивается время реакции, однако может возрасти скорость ответной реакции с увеличением числа ошибок. Страдает внимание — сужается объем, нарушается переключение и распределение, нарушается сознательный контроль за деятельностью. Затрудняется извлечение информации из долговременной памяти, страдает кратковременная память. Ухудшается эффективность процессов мышления за счет преобладания стереотипных способов, когда требуется принятие новых решений.

Утомление выражено и в субъективныхпереживаниях человека.С разной степенью осознанностивоспринимается состояние физиологического и психического дискомфорта:потливость, одышка, тремор, нелокализуемые боли, нарушение характеристик внимания, дефекты мышления и памяти, расстройства в сенсорной сфере, ослаблениеволи. При сильных степенях утомления наблюдаются негативно окрашенные эмоциональные переживания: отвращение к работе, раздражительность, неприязнь к окружающему. Медицинские показатели утомления — травматизм и производственно обусловленные заболевания. Экономические — снижение качества и количества труда. Состояние утомления сопровождается снижением мотивации к работе, что находит свое отражение в сознании в виде ощущения внутреннего препятствия и желания прекратить работу, которое называется усталостью.

Усталость — психическое явление, переживание, вызываемое утомлением. А.А. Ухтомский писал, что усталость является чутким натуральным предупредителем о начинающемся утомлении. Последнее определяет у человека защитную реакцию — отказ от деятельности, отдых. Этот сигнал может быть заторможен волевым усилием человека, однако это не снимает утомления, а лишь отдаляет его.

Основной причиной утомления является интенсивная и длительная рабочая нагрузка. Для умственного утомления такая нагрузка обычно связана с интеллектуальной деятельностью по преобразованию большого потока информации, работой при временных ограничениях, сложности и ответственности задания. Нагрузкой может быть и физическая работа по поддержанию вынужденной позы, перемещению органов управления.

К дополнительным причинам утомления, которые могут ускорить развитие этого состояния или усилить выраженность его проявлений, относятся:

- воздействие на организм неблагоприятных факторов среды (шум, вибрация, гипоксия);

- повышенное нервно-психическое напряжение, эмоциональный стресс;

- чрезмерную по интенсивности физическую и умственную нагрузку перед основной работой (физкультура и спорт, домашняя работа).

В качестве факторов, предрасполагающих к возникновению утомления, выступают: нарушение рационального режима труда, отдыха и питания, длительные перерывы между работой (профессиональная дезадаптация), остаточные функциональные нарушения (снижение резервов организма) после болезни, недостаточное физическое развитие, наличие вредных привычек, недостаточный уровень физической подготовленности.

Существуют разные концепции о природе явлений утомления.

А) теории, в которых подчеркивается роль местных периферических явлений, развивающихся при утомлении в наиболее нагруженных органах и системах субъекта труда (например, идеи о роли молочной кислоты и других продуктов обмена в работающих мышцах);

Б) ведущее значение при утомлении имеют явления торможения в ЦНС (И.М. Сеченов);

В) подчеркивается значение адаптационно-трофических воздействий вегетативной нервной системы и гуморальных влияний – гормонов, биохимических составляющих тканей и жидкостей при утомлении (Л.А. Орбели, К.Х. Кекчеев и др.).

Развитие утомления обусловлено влиянием двух групп факторов. Во-первых, развитие тормозных процессов в ЦНС, во-вторых, нарушение обменных процессов и уменьшение энергетических ресурсов в работающих органах и тканях. Теоретические обоснование этих представлений заключается в следующем. При любой деятельности на нервные центры ложится основная работа по переработке потоков возбуждений, связанных с формированием управляющих команд на основе следов предыдущих раздражений и сигналов, идущих в кору во время работы (обратная афферентация). Также от органов, и тканей в ЦНС идут сигналы, отражающие химические сдвиги в их работе. Кроме этого, факторами утомления являются наступающие при длительных и интенсивных нагрузках изменения во внутренней среде организма, в частности сдвиги физико-химических свойств крови, накопление продуктов обмена в крови, уменьшение количества сахара — гипогликемия. Эти сдвиги снижают работоспособность нервных центров как непосредственно в связи с изменением внутренней среды, к состоянию которой корковые клетки весьма чувствительны, так и опосредованно, путем раздражения различных рецепторов. В зависимости от конкретных условий на первый план в развитии утомления выступают различные факторы.

Состояние нервных центров определяется во время работы тремя основными факторами: расходованием энергетических ресурсов, восстановлением их по ходу работы, процессами торможения. Происходящее при работе нервных клеток нарастание процесса расходования ресурсов сопровождается усилением процесса восстановления, идущего по ходу работы. Исследования биохимиков показали, что процесс расщепления всегда вызывает усиление реакции, производящей синтез, поэтому в работающей ткани процесс восстановления идет быстрее, чем в покоящейся. Значит, не верно считать, что с самого начала работы функциональные ресурсы организма неуклонно снижаются. В начальной стадии деятельности приходящие потоки афферентных возбуждений тонизируют корковые центры, повышают их возбудимость. Материальной основой этих благоприятных сдвигов является активация восстановительного процесса. В этом состоит процесс врабатывания, благодаря которому работоспособность повышается.

По видам утомление может быть физическим, умственным, эмоциональным и смешанным, а также общим и локальным, мышечным, зрительным, слуховым, интеллектуальным (творческим).

По формам это состояние классифицируется на компенсируемое, острое, хроническое утомление и переутомление. Современная классификация утомления (табл. 2) построена на основе учета трех групп показателей:

- способы и продолжительность восстановления работоспособности.

Норма в проявлениях утомления выражается в достаточности периода пассивного отдыха, сна для полного восстановления работоспособности. Нормальное утомление развивается постепенно, системы организма успевают перестраиваться, есть возможность для компенсации страдающих функций. В том случае, если человек выполняет чрезмерно тяжелую, непосильную работу, развивается острое утомление, при этом типичны быстро нарастающие функциональные нарушения в деятельности центральной нервной системы.

Показатели	Утомление	Переутомление
компенсируемое	острое	хроническое
Причины возникновения (рабочая нагрузка)	Кратковременная, умеренной интенсивности	Кратковременная, интенсивная	Многократная (длительная), интенсивная	Многократная, длительная, чрезмерной интенсивности
Признаки: 1) профессиональные (эффективность и качество работы)	Без нарушений	Без существенных нарушений	Существенные нарушения	Существенные нарушения, ошибки, отказы
2) функциональные субъективные	Чувство усталости в конце работы	Чувство усталости после нагрузки	Постоянная усталость, общая слабость, нарушения сна, снижение интереса к работе	Постоянная усталость, апатия, слабость, нарушения сна, потеря интереса к работе, снижение бдительности
функциональные объективные	Незначительные вегетативные реакции	Нарушения функций анализаторов и вегетативных систем после нагрузки	Выраженные и стойкие нарушения функций анализаторов и вегетативных систем, ухудшение психических процессов и биохимических показателей
Мероприятия по восстановлению	Кратковременный отдых	Продолжительный отдых	Лечение и реабилитация

В случае недостаточности отдыха утомление накапливается и переходит в хроническую форму, тогда человеку требуется длительный отдых для восстановления работоспособности (несколько недель, месяц). Если такого длительного отдыха не обеспечивают и человек продолжает интенсивно работать, развивается переутомление, выраженные формы которого требуют не только отдыха, но и лечения. К.К. Платонов выделил четыре степени переутомления. На поздних этапах выраженное утомление проявляется в общих симптомах, встречающихся в самых разных видах труда независимо от его функционального содержания. Общее утомление включает следующие признаки: снижается лабильность процессов центральной нервной системы, ухудшается самочувствие, снижается уровень активности, притупляется внимание, трудно поддерживать его концентрацию на объекте труда, ухудшается координация движений, увеличивается латентный период реакций, снижается чувствительность всех анализаторов, мышление становится стереотипным, ухудшаются мнемические процессы.

Симптомы	Степень переутомления
I - начинающееся	II - легкое	III - выраженное	IV - тяжелое
Снижение дееспособности	Мало	заметно	Выражено	Резко
Появление ранее отсутствовавшей усталости при нагрузке	При усиленной нагрузке	При обычной нагрузке	При облегченной нагрузке	Без всякой нагрузки
Компенсация волевым усилием снижения дееспособности	Не требуется	Полностью	Не полностью	Незначительная
Эмоциональные сдвиги	Временами снижение интереса к работе	Временами неустойчивость настроения	Раздражительность	Угнетение, резкая раздражительность
Расстройства сна	Труднее засыпать или просыпаться	Многим труднее засыпать или просыпаться	Сонливость днем	Бессонница
Снижение умственной работоспособности	Нет	Труднее сосредоточиться	Временами забывчивость	Заметное ослабление внимания и памяти
Психогигиенические мероприятия	Упорядочение отдыха, физкультура, культурные развлечения	Очередной отпуск и отдых	Необходимо ускорение очередного отпуска и организованного отдыха	Лечение

Состояние монотонии и психического пресыщения в труде. Монотонными принято называть однообразные по содержанию виды труда, которые могут порождать у субъекта деятельности особое функциональное состояние монотонии. Данное состояние люди переживают как необходимость выполнения скучной, однообразной работы, не имеющей, с точки зрения работника, особого смысла (кроме заработка). Для состояния характерны сонливость, безразличие или негативное отношение к работе, сниженное внимание, психогенная усталость, которая формируется уже в начале рабочего дня.

Монотония — это специфическое функциональное состояние, характеризующееся снижением уровня жизнедеятельности в результате воздействия однообразных раздражителей, то есть снижением внешней стимуляции. Монотония чаще всего возникает как следствие рабочей ситуации, но может быть и результатом индивидуального стиля жизни или следствием сложившихся жизненных обстоятельств, которые вызывают скуку и «голод чувств». Проявлением рабочей монотонии является притупление остроты внимания, ослабление способности к его переключению, снижение бдительности, сообразительности, ослабление воли, появление сонливости. При этом возникает неприятное эмоциональное переживание, заключающееся в стремлении выйти из этой обстановки. Все эти явления быстро исчезают при вхождении человека в нормальную внешнюю среду.

При анализе природы монотонии следует учитывать два обстоятельства: во-первых, четко различать работу, которая по ее объективным показателям относится к монотонной: во-вторых, субъективное отношение и различные психические состояния, вызываемые этой работой у отдельных лиц. В частности, некоторые виды труда имеют признаки, позволяющие называть их, независимо от субъективной оценки, монотонными видами труда. К числу таких признаков относят: высокую частоту повторения трудовых действий: непродолжительный временной цикл выполнения операций, малоэлементный количественный состав операций, структурное однообразие трудовых действий, простоту трудовых действии. Это признаки преимущественно тех работ, где ведущую роль играет энергетический фактор, то есть работа с выраженным физическим компонентом. Те же работы, где преобладает информационный фактор, то есть требуется напряжение сенсорных механизмов и определенных психических функций, считают монотонными, если они связаны с длительным пассивным наблюдением, имеют недостаток притока сенсорной информации, имеют ограничение воздействия производственных сигналов и раздражителей. При видах труда, для которых характерна сенсорная монотония (операторы, водители транспорта), возникает состояние пониженной бдительности, которое выражается в притуплении внимания, контроля и самоконтроля, замедлении процессов восприятия, двигательных реакций. Частым спутником пониженной бдительности является появление сонливости, которое возникает обычно через 40— 60 мин, после начала деятельности.

Состояние монотонии является результатом развития торможения в коре головного мозга. Результатом будет падение возбудимости корковых центров вследствие развития охранительного торможения. Источником для этих изменений в ЦНС является как однообразная деятельность с низкими затратами энергии, так и дефицит сенсорной информации. В итоге нейрофизиологический конфликт: с одной стороны, снижение активности ЦНС, с другой необходимость поддержания определенного уровня бодрствования, активации, то есть нервного напряжения, так как нельзя бросить работу. Такая ситуация ведет к возникновению невротических реакций, отрицательных эмоций, таких как чувство недовольства, депрессия, снижение мотивации и интереса к труду. Более устойчивы к монотонии лица со слабой ЦНС относительно возбуждения, с инертными нервными процессам и чаще это интроверты с низкой тревожностью. Наоборот, менее устойчивы к монотонии лица с сильной ЦНС, высокой подвижностью нервных процессов. Это общительные лица, экстраверты, эмоционально неустойчивые, с высокой тревожностью (высоким нейротизмом).

Психологическая сущность монотонной работы и характерных для неё поведенческих феноменов была исследована в школе Курта Левина в экспериментах Анитры Карстен в 1920 –е годы. Испытуемым предлагались задания типа заполнения листа бумаги штриховкой по образцу, громкое чтение стихов, размещение наперстков в отверстия специального планшета и т.д. В инструкции испытуемым предлагалось выполнять задание до тех пор, пока сохраниться желание работать. Разрешалось прекратить работу в любой момент. Исследователь наблюдал за особенностями динамики поведения, фиксировал высказывания испытуемого, отмечал проявления его эмоционального отношения к заданию, к ситуации эксперимента, к экспериментатору.

А. Карстен обнаружила, что мышечная усталость от процесса выполнения экспериментального задания не была главной причиной снижения продуктивности испытуемых. Все дело было именно в снижении актуальной потребности выполнять экспериментальное задание, которое обозначалось как процесс «насыщения» (или психического пресыщения). Возможность продолжения деятельности испытуемого обеспечивалась или его волевыми усилиями, или переосмыслением задания, изменением структуры выполняемого действия.

Существенную роль в развитии монотонии играют типологические особенности личности. Так, например, монотония быстрее развивается и сильнее выражена у лиц с сильной нервной системой. Лица со слабой нервной системой и инертностью нервных процессов обладают высокой монотоноустойчивостью. Свойства темперамента личности также оказывают влияние на развитие устойчивости к монотонии. Более стойкими являются лица с высокой ригидностью, интроверсией и низким нейротизмом, лица со средней самооценкой, интрапунитивной направленностью фрустрации и средним уровнем притязаний. Женщины отличаются более высокой устойчивостью к монотонии, чем мужчины.

В динамике продуктивности при монотонии может отсутствовать период высокой устойчивости продуктивности, чаще обнаруживаются колебания продуктивности, отражающие всплески волевых усилий, необходимые работнику для «самоподстегивания».

Монотонный труд может сопровождаться не только снижением уровня активации, сонливостью и апатией. Встречаются виды труда, требующие выполнения однообразных действий в высоком темпе. Нагрузка на одни и те же группы мышц при этом может привести к профессиональным заболеваниям, при которых страдают нервно-мышечный аппарат и связки. Например, «писчий спазм» - функциональное нарушение движений мелкой моторики рук у людей, которым приходится много писать в быстром темпе. Такие трудовые задачи можно рассматривать как требующие не усложнения, а наоборот, облегчения (Мойкин Ю.В. и др., 1987).

Диагностика монотонии. Состояние монотонии характеризуется снижением психофизиологической активности в виде субъективных и объективных признаков, то есть психологических и физиологических показателей. К физиологическим показателям относят, во-первых, показатели работоспособности (количество и качество труда) и, во-вторых, изменения в ряде физиологических процессов и функций. Это снижение возбудимости и лабильности зрительного анализатора, увеличение латентных периодов зрительно-моторных реакций, развитие тормозных процессов в ЦНС с выраженными фазовыми изменениями, изменение электрической активности мозга, снижение тонуса симпатического отдела ЦНС и увеличение тонуса парасимпатического отдела НС — падение кровяного давления, аритмия.

Монотонная работа вызывает комплекс психических переживаний, определяющих субъективный фон трудовой деятельности. Отмечают следующие субъективные признаки монотонии: возникновение равнодушно-апатичного состояния, падение интереса; скука, переходящая в чувство усталости; сонливость или дремота. Сонливость при монотонной работе проявляющаяся в кратковременных разрывах контакта организма с внешним миром, наступает внезапно и столь же быстро восстанавливается. В системе детерминант, определяющих отношение человека к работе, одно из первых мест занимает монотонность труда. По данным многих исследователей на монотонность как главную причину неудовлетворенности трудом ссылается 30 -35% опрошенные. Критерий динамики субъективного чувства усталости субъективная усталость, связанная с монотонной работой, начинает проявляться раньше объективных признаков утомления (снижение производительности, ухудшение качества).

Таблица 4. Пути преодоления монотонии труда в промышленности

Объект воздействия	Способ воздействия	Механизм воздействия
Оптимизация производственных технологий, средств труда	Автоматизация производственного процесса, использование автоматов, робототехнических комплексов вместо ручного труда Эргономическая оптимизация используемого оборудования, машин, рабочих мест	Передача функций при производстве продукта крупными сериями от человека – машинам. Избавление человека от рутинных повторяющихся операций, человек становится не придатком машины, а оператором-технологом, наладчиком автоматической линии.
Оптимизация проектирования видов работы и форм организации труда с учетом требований психологии и психофизиологии труда	Конвейерно-поточная организация труда Введение оптимальных режимов труда и отдыха Ротация на конвейере, чередование операций Выбор форм материального и морального стимулирования труда Проектирование укрупненных операций, обогащение содержания труда Воздействие цвета в производственном интерьере Обеспечение структурной целостности и завершенности трудового задания Повышение осмысленности содержания труда Обеспечение обратной связи о результатах труда Бригадный труд вместо индивидуально-поточного	Снижения производственного утомления, создание условий для работы «навыком» вместо использования форм развернутого сознательного контроля Смена видов трудовой нагрузки в течение смены Оптимизация трудовых мотивов Создание рабочего настроения, забота о безопасности работников, управление состоянием их внимания и бдительности. Усложнение трудовых задач, предполагающее повышение квалификации работников, рост их самоуважения, появление интереса к содержанию труда, своим достижениям (но в пределах посильных нагрузок) Снижение нагрузки на эмоционально-волевую сферу Возможность общения работников в процессе труда
Коррекция возникших неблагоприятных функциональных состояний работников	Производственная гимнастика, активный отдых Создание способов отреагирования негативных эмоций Функциональная музыка Формы культурного досуга Сон, пассивный отдых Температурные воздействия Массаж, физиотерапия Фармакотерапия и воздействие на вкусовые рецепторы Нервно-мышечная релаксация Обучение оптимальным стилям саморегуляции состояния.	Использование средств саморегуляции в управлении функциональным состоянием работников Повышение общего уровня активации при афферентных воздействиях (холод, вкусовые воздействия и т.д.) Устранение явлений местного утомления и мышечной усталости Изменение структуры трудовых действий при включении монотонных операций как дополнительных в другие по смыслу действия при самовнушении

При профилактике монотонии мероприятия должны быть направлены: на повышение уровня активации ЦНС, увеличение эмоционального тонуса, мотивации субъекта; обеспечение оптимального уровня сенсорной и двигательной нагрузки; устранение объективных факторов монотонности труда. В качестве организационных мер рекомендуют проведение чередования производственных операций, создание рациональных режимов труда и отдыха, когда на отдых отводится от 8 до 30% рабочего времени. Психологические меры: обеспечение условий для проявления чисто личностных, субъективных приемов и способов, ослабляющих влияние монотонного труда (возможность межличностных контактов и речевого общения, решение вопросов экономии и рационализации движений); стимулирование интереса к самому труду и его результатам, усиление целевой направленности труда, привлечение работника к организации труда, поощрение инициативы.

Выделяют сенсорную и моторную формы монотонии. Сенсорная монотония как состояние субъекта труда возникает в условиях однообразия, бедности впечатлений. Моторная монотония встречается при выполнении работником повторяющихся трудовых действий и операций. Монотонность труда легкой степени отмечается при длительности операций 31-100 секунд; тяжелые формы моторной монотонии возможны при длительности повторяющихся операций 5-9 или 1-4 секунды.

Напряженность. Характер функционирования обеспечивающих деятельность физиологических и психологических систем организма позволил выделить различные варианты состояния напряженности. На основании анализа изменения психофизиологической цены деятельности различают продуктивную и непродуктивную формы напряженности. По преобладанию интуитивного или эмоционально-активационного компонентов деятельности определяют развитие эмоциональной или операциональной напряженности. Обобщенный и количественный показатель цены деятельности, разработанный на основе психофизиологических параметров, используется в эргономических исследованиях для оптимизации условий содержания и режимов трудовой деятельности, оценивания прогнозирования работоспособности.

Напряженность работы определяется уменьшением количества времени, отводимого на выполнение каких-либо операций, действий, принятие решений. Дефицит времени, то есть фактическая нехватка времени для полноценного завершения какого-либо процесса, операции человеком, группой людей часто используется в двух значениях:

- ограничение времени на выполнение какой-либо работы;

- острая недостаточность соответствующей возможности человека выполнять определенные действия, в этом случае дефицит времени рассматривается как стрессовый фактор.

Лимит времени для многих видов трудовой деятельности связан с:

- приемом и переработкой больших объемов информации в жестком временном режиме;

- с высоким темпом осуществляемой сложной исполнительской деятельности;

- с различным сочетанием первых двух факторов.

Основными предпосылками возникновения дефицита времени являются:

- высокий темп поступления сигналов, требующих немедленного реагирования;

- большой объем информации, одновременно поступающей к человеку;

- резкое, внезапное нарушение, требующее экспертного вмешательства человека;

- индивидуальные качества сотрудника: недостаточная обученность, неблагоприятное функциональное состояние, недостаточное быстродействие, недостаточная выраженность профессионально важных психологических качеств и другие;

- неудачная организация труда и рабочего места;

- дискомфортные внешние условия деятельности.

Дефицит времени может оказывать как положительное (оптимизирующее), так и отрицательное (дезорганизующее) влияние на деятельность человека. Организующее влияние связанно с перестройкой деятельности, направленной на сохранение надежности и эффективности её выполнения в сложных условиях. Дезорганизация деятельности возможна в основном в условиях острого недостатка времени на выполнение требуемых действий. Такая деятельность сопровождается психической напряженностью, ошибками, импульсивностью действий и неадекватностью реакций.