Автореферат и диссертация по медицине (14.00.07) на тему:Временная организация эффективности операторской деятельности и ее связь с функциональным состоянием

О Л

академия наук украины киевский 11аучк0-исследовательский институт гигиены труда и профзаболеваний

На правах рукописи

БОБКО Наталия Андреевна

\

УДК 612. 766.1+57?. 3

ВРЕМЕННАЯ ОРГАНИЗАЦИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ОПЕРАТОРСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ И ЕЕ СВЯЗЬ О ФУНКЦИОНАЛЬНЫМ СОСТОЯНИЕМ

14.00.07 - Гигиена

Автореферат диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических на/к

Киев 1992

Работа выполнена п Киевском научно-исследовательском институте гигиены труда и лрсфэссиональных заболеваний

Научный руководитель:

доктор медицинских наук КАРПЕНКО А. Е

Официальные оппоненты:

доктор медицинских наук, профессор РЕШКЕ A. JL , доктор медицинских наук, профессор ГЫЧИШН В. А.

Ведущее учреждение:

институт физиологии им. А. А. Богомольца АН Украины.

Защита состоится "_" _ 1992 г.

на заседании специализированного Совета Л 088.18.01 при Киевском научно-исследовательском институте гигиены труда и профессиональных вабо/еваний АН Украины по адресу: 252033, г. Киев, ул. Саксаганского, 75.

С диссертацией мокно ознакомиться в Библиотеке Киевского НШ гигиены труда и профзаболеваний.

Автореферат разослан ^uvfuZiu 1992 г.

Ученый секретарь специализированного Совета, кандидат медицинских наук

КОВАЛЕВА А. И.

яуягти я&м

> , «I :

К»

Отдал нссзртгций

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность проблемы.

■ В современных условиях нормальное функционирование народно-хозяйственных объектов во многом зависит от эффективной работы оператора В существующих зргатических системах около 70% аварий и аварийных ситуаций возникает по вине персонала ( Иванов->Муромский К. А. и др., 1080, Легасов В., 1087, Лота Б. Ф. и др-., 1982,), в энергетика около 2/3 иа них обусловлены неадекватным функциональным состоянием человека (Карпенко А. В., 1989).

Резервом повышения эффективности операторской деятельности является совершенствование организации трудового процесса, основанное на учете биологических закономерностей динамики состояния человека. Изучение временной организации функционирования :гавых систем является одним из интенсивно развивающихся в настоящее время научных направлений (Агаджанян II А. и др., 1987, 1989, Алякринский Б. С. и др.. 1379,1983,1985, Еаевский Р. М. идо., 1970,1076,1979,1984, Комаров Ф. И. и др. ,1089, Моисеева Н.И. и др., 1981,1086, Парин В. В. и др., 1967,1970,..Романов Ю. А., 1885,1989, Степанова С. И.1086, и др.).

В формировании эффективной операторской деятельности фактор времени играет значительную роль. Он представлен внутренними ритмическими (секундно-мннутно-часовыми. суточными, многодневными, годовыми, многолетними) и неритмическими (в динамике рабочего дня,' воэ-растно-стажевыми и др.) изменениями'активности функций, а также внешними изменениями природной среды обитания (суточными, годовыми и др., в т.ч. апериодическими). Кроме того, существенную роль играют временные характеристики рабочей нагрузки (режим подачи информации. сменный характер труда, длительность рабочей смены, стаж рабо-■ ты в профессии и другие параметры).

В литературе преобладают сведения по изучению отдельных аспектов работы оператора, связанных с влиянием того или иного временного фактора Широко представлены исследования суточных колебаний активности протекания физиологических процессов в организме, имеются данные о годовых, многодневных и короткопериодических изменениях (Аладжалова Н. А. ,1979, Еаевский Р. М. и др. .1984, Деряпа Н. Р. и др.. -1985, Доскин Е А., 1989, Дубров А. И .1990. Илюхина В. А. и др. ,1986. Мэисеева- К И. - и др., 1981-1986, Смирнов КМ. и др. . 1980, Сорокин А. А., 1981. Степанова 0. И. . 1986, Шабатура Е Н., 1989, АзсИоГГ

- г -

е.а, 1981, Colquhoun W. Р., 1081, Lankry A., 1986 и др.). Исследуется влияние режима предъявления информации на эффективность опера; юрской деятельности (Зараковский Г.Ж , Павлов- ЕВ., 198?, Золина Э.М., 1983 и др.). влияние сменного труда на организм (Аверьянов B.C., Виноградова О.В. Й др. ,1084,1985, Akerstedt Т. , 1988, Folkard S. е. а ,1085, Frese М. , Semner N. ,1986, Monk Т. Н. ,1986,1990. Moog R. ,1987, Reinberg A. ' е.а ,1981-1990, Scott A.J. е.а. ,1990 и др.), возрастно-стакевые • изменения эффективности работы (Вузунов а А., 1983, Навакатикян Л. О. , Крыжановская В. В., 1S79, Решотюк A. JL ,1986-1990 и др.). Описаны примеры взаимной связи временных характеристик функционирования организма (Губин Г.Д.,' Вайнерт Д. ,1991, Гуменюк B.C. ,1985,1989, Деряпа Н. Р. и др. ,1985, Шабатура tt КД989. Aschoff J. е. а, 1901, Goldberger А., 1989, Kerkhof 6. А; , 1988 и др.).

Функциональное состояние человека оценивается по шкалам отдельных видов его проявления (утомление, напряжение, активация, стресс и др.) (Баевский P.M. и др. , 1984, Данилова Н.Е , 1985, Зо-' лина-3. М., 1983, Леонова A.B., 1981,. 1984, Медведев В. И., 1981, 1983, Навакатикян А. 0. и др., 1987, Розенблат Е В., 1983, Селье Г., • 1977, Хомская Е. Д., 1977, Чайнова Л. Д., 1986 и др.) и по интегральной шкале эффективности адаптации организма (Баевский Р. М., 1989).

Параметры ритмической структуры психофизиологических показателей суточного (Алякринский Б. С. ,1979,1983, Деряпа Е Р. и др., 1985, Моисеева НИ. и др., 1978-1986, Степанова С.И., 1986, Folkard S. ^ е. а, 1985, Hlldebrafldt 6-, 1976, 1988. Reinberg А. е'.а, 1980-1990 и др.), декасекундно-декаминутного (Баевский Р. М. и др., 1979-1988, Кудрявцева' В. К , 1974, Ковалева А. И., 1975, Карпенко А. В., 1076-1991, Goldberger А., 1989, Pool R., 1989 И др.), многодневного (Доскин В. А., 1989, Ковалева A. IL , 1986, Агаджанян Н. А., Шабатура iL Е , 1989 и др.) диапазонов используются для оценки и прогноза функционального состояния организма, эффективности его адаптации.

. Однако отсутствует комплексный подход к исследованию системы временных параметров организации работы оператора, который бы охватывал воздействия внутреннего и внешнего,' природного и социального происхождения, ритмического и неритмического характера, широкого временного диапазона, а тагасе результирующие показатели эффективности деятельности - в связи с функциональным состоянием человека.

-Дель и задачи исследования. ^ .

Цель настоящей работы - выявление закономерностей временной

организации эффективности операторской деятельности в связи с Функциональным состоянием и разработка на этой основе подходов к совершенствованию организации работы оператора.

Эффективность операторского труда явилась основным предметом исследований в силу специфичности показателя, обусловленной его местом системообразующего фактора в функциональной системе деятельности (Анохин ПК, 1973, 1975, 1979) и заключающейся в интегральной информации об эффективности адаптации организма.

Ввиду отсутствия в литературе устоявшегося"- определения термина "временная организация" (Комаров Ф. И., 1989) и специфичности рассматриваемого предмета предложена следующая трактовка-, под временной организацией эффективности операторской деятельности понимается организация эффективности работы оператора во времени и под воздействием фактора времени, в «мраком смысле слова - как системной реакции индивида, в узком смысле - как ее интегрального показателя. Временная, организация эффективности операторской деятельности подразделяется на экзо- (временные характеристики рабочей нагрузки и природной среды обитания) и эндогенную (собст-венкые временные характеристики функционирования организма).

Под функциональным состоянием понимается интегральный комплекс наличных функций и качеств человек, которые прямо-или косвенно обусловливают выполнение деятельности (Медведев К И., 1975, 1983).

Для достижения поставленной цеди использован комплексный подход, который предполагал: анализ временной организации эффективности операторской деятельности эндо- и экзогенного происхождения; исследование собственных временных характеристик функционирования организма оператора в широком временном диапазоне как взаимосвязанных и взаимодействующих элементов единой временной системы; изучение временной организации эффективности операторской деятельности в связи с функциональным состоянием.

В связи с изложенным основные задачи работы состояли в: ,ч

1) исследовании временной организации эффективности операторской деятельности в широком временном диапазоне , (декасекунд-ном-декаминутном, суточном, многодневном, годовом, многолетнем (во'врастно-стажевом));

2) изучении взаимной связи временных характеристик функционирования организма и их связи с функциональным состоянием;

3) разработке подходов к совершенствованию организации работы оператора.

Работа выполнена в рамках тем ГКНТ СССР (регистрационные номе- . ра: 81045381, 01.86.0 029777) и хоздоговоров с предприятиями (регистрационные номера: 01.63.0 035890, 01. 84. О 005882, 01.85.0 049624),

Методы и объем исследований.

С целью изучения временной организации эффективности операторской' деятельности .декасекундного-декаминутного диапазона прове-. дено экспериментальное моделирование работы оператора за видеотерминалом ЭВМ с автоматизированной регистрацией показателей переработки информации (скорости и качества) и физиологического обеспечения деятельности (межсистолического интервала, времени распростра- . нения пульсовой волны от аорты до пальца левой руки, интеграла кож,-ио-гальванической реакции по И. Р. Тарханову - каждые 1.2 секунды) при участии 24 добровольцев, что составило около 300 человеко-часов наблюдений. В качестве тестовой информации, использовались задания на пропущенную цифру (в ряду случайных цифр из заданного интервала следовало найти пропущенную и указать•нажатием на соответствующую клавишу видеотерминала), логико-комбинаторные задачи (4 случайные цифры из интервала 0-9.следовало переставить, меняя местами соседние цифры так, чтобы получить возрастающий ряд; ответом задачи служило количество потребовавшихся перестановок) и ряд других. Функциональное состояние оператора моделировалось с помощью фармакологических препаратов (аминазина, кофеина) и анализировалось в терминах активации, а также - путем изменения информационно-временной структуры нагрузки (в тесте на пропущенную,цифру изменялось количество знаков в строке - 5, 7 или 9, изменялся режим предъявления информа-- ции - свободней, т.е. каждая следующая задача предъявлялась после решения предыдущей, монотонный с интервалом 3, 4, ё, 6 секунд или режим с обратной связью от правильности ответа, моделирующий дефицит времени) и анализировалось в терминах напряжения.

С целью изучения временной' организации эффективности операторской деятельности в суточном, годовом и многолетием диапазонах проведены производственные исследования' эффективности психофизиологического тестирования 28 операторов энергоблоков, (практически здоровых мужчин. 26-53 лет, со сталем работы 0-23 года) в течение одного года (около 1500 человеко-смен), 25 операторов (практически здоровых мужчин 22-50 лет) - по данным 550 сеансов тестирования. В .первом случае тестирование цроводилось в конце первого часа 8-часовой работы при трехсменном регаме труда: за . видеотерминалом ЭВМ

следовало решить 30 логико-комбинаторных задач, предъявляемых в свободном темпе. Во втором случае тестирование проводилось в равные периоды 12-часовой.работы при двухсменном режиме труда с использованием теста на пропущенную цифру при 9 знаках в строке, предъявляемого в режиме дефицита времени с обратной связью р течение 5 минут. . Регистрировались скорость и качество переработки информации. Функциональное состояние операторов оценивалось в терминах эффективности адаптации (адаптированности). С целью выявления многодневной периодичности эффективности операторской деятельности проведено исследование производственной оценки работы 39 операторов в течение двух лет (около 14700 человеко-смен).

Обработка данных проводилась на ЭВМ СМ-4, IBM PC/XT с применением методов вариационного, корреляционного, регрессионного, спектрального, периодограммного анализа.

Научная новизна работы.

Установлена одна из биоритмических закономерностей обеспечения напряженного операторского труда, которая заключается в снижении выраженности декасекундных-декаминутных, суточных, годовых колебаний эффективности умственной деятельности. Установлена аналогичная закономерность изменения декасекундных-декаминутных колебаний ряда вегетативных функций (по показателям сердечного ритма, времени распространения пульсовой волны, кожно-гальванической реакции).

Разработан критерий адаптированности оператора к сменному ре-жиму труда на основе оценки степени сглаживания естественной суточной колеблемости эффективности умственной деятельности.

Установлено, что эффективная адапгированность оператора к сменной работе сопровождается наличием некоторой оптимальной (средней по группе) взаимозависимости изменений скоростных и качественных показателей переработки информации в сменах, оптимальной вариабельностью времени решения задач.

Выявлено возрастное увеличение выраженности" декасекундных, суточных и годовых колебаний эффективности операторской деятельности.

Показано, что с увеличением сложности информационно-временной структуры нагрузки увеличивается зависимость эффективности работы оператора от его функционального состояния.

Установлено, что изменения асимметрии и эксцесса времени решения задач в сеансе тестирования предшествуют изменениям его среднего уровня и дисперсии на протяжении года и могут служить ранним ин-

дикатором,изменений функционального состояния оператора.

Показана зависимость функционального состояния оператора от экзогенных временных характеристик деятельности и зависимость эндогенной временной организации функциональной системы.деятельности от ' функционального состояния, человека. Обоснована целесообразность комплексного изучения временных параметров организации операторской деятельности экзо- и эндогенного происхождения.

Теоретическое значение работы.

разработана концепция'временной организации эффективности операторской деятельности, которая состоит в том, что собственные временные характеристики функционирования организма оператора -зависят от временных факторов рабочей нагрузки и природной среды обитания и отражают особенности его адаптации к трудовой деятельности. Под влиянием напряженного операторского труда выраженность естественных колебаний выполнения умственной деятельности снижается, что имеет место при некотором оптимальном функциональном состоянии. При ухудшении функционального состояния оператора выраженность естественных колебаний протекания умственной деятельности увеличивается и эффективность работы становится менее надежной.

Показана единая структура эндогенной временной организации эффективности операторской деятельности, которая Проявляется в выявленных однотипных закономерностях ее формирования при напряженном труде С в снижении выраженности декасекундных-декаминутных колебаний активности ряда функций, в снижении выраженности колебаний эффективности умственной деятельности широкого временного диапазона), в однотипных, возрастных изменениях - увеличении - выраженности колебаний эффективности умственной деятельности разных временных диа-■ пазонов, в неодновременности спадов и Подъемов активности разных профессионально важных функций оператора на протяжении различных интервалов рабочего времени.

Практическое значение работы.

Разработан критерий оценки адаптированности оператора к сменному режиму труда, основанный на определении .степени сглаживания естественной суточной периодичности эффективности .умственной деятельности в интересах надежной деятельности в разные рабочие смены.

Предлагаемый критерий может быть использован в составе компьютерных систем мониторинга работоспособности и надежности операто-

ров для своевременного выявления лиц со снижающейся (сниженной) адаптированностью к сменному груду, для планирования и целенаправленного проведения профилактических и реабилитационных мероприятий-

Предложен подход к совершенствованию алгоритма работы автоматизированных систем психофизиологического контроля и прогноза текущей работоспособности операторов ва ' счет дифференцированного во времени суток формирования обучающей выборки для оценки функционального состояния на производстве со сменным режимом труда, с учетом многодневных и годовых изменений эффективности деятельности, а также с учетом особенностей характеристик распределения времени ре-, шения задач в сеансе тестирования.

Представляется нецелесообразным ' формировать режимы труда операторов, допускающие жесткий дефицит времени, в том числе - кратковременный, ввиду низкой эффективности работы в этих условиях.

Материалы диссертации использованы в методических рекомендациях и двух информационных письмах Минздрава УССР.

Публикации и апробация работы.

Материалы диссертации опубликованы в б статьях (из них 2 - самостоятельные журнальные) и О тезисах докладов, доложены на 6 всесоюзных и 3 республиканских съездах, конференциях, семинарах.

Основные'положения, выносимые на защиту.

1. Собственные временные характеристики функционирования организма оператора зависят от временных факторов рабочей нагрузки и природной среды обитания и отражают особенности его адаптации к трудовой деятельности.

2. Способность организма сглаживать естественные колебания- эффективности умственной деятельности .является важным компонентом обеспечения надежной работы оператора.

3. Эндогенная временная организация эффективности операторской деятельности характеризуется снижением выраженности декасекунд-ных-декаминутных колебаний.активности ряда психофизиологических и физиологических функций, снижением выраженности колебаний показателей умственной деятельности широкого временного диапазона, возрастным увеличением'выраженности колебаний эффективности умственной деятельности равных временных диапазонов, неодновременными спадами и подъемами активности разных профессионально важных функций на протяжении различных интервалов рабочего времени.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Основой временной организации живых систем является ритмический характер их жизнедеятельности (Алякринский Б. С., 1979, 1983, Агаджанян ЕЛ. и др. , 1987, 1989, Деряпа ЕР. и др., 1085, Комаров Ф. И. и др., 1989, Моисеева ЕИ. и др., 1981, 1985, Романов Е А., 1985, 19*89, Степанова С. И., 1986 и др.). Ведущая роль циркадианных (околосуточных) колебаний послужила основанием для подразделения всего спектра биоритмов на ультра-, цирка- и инфрадианные (Halberg F. е. а 1965, 1967, 1973, 1978 и др.). В связи с этим исследование временной организации эффективности операторской деятельности проведено последовательно в трех соответствующих диапазонах.

В ультрадианном диапазоне исследована организация эффективности операторской деятельности, под влиянием режима и длительности предъявления информации в связи с функциональным состоянием - как экзогенный компонент временной организации деятельности, и собственные временные характеристики функционирования организма оператора (динамика и ритмическая структура показателей деятельности, ее физиологического обеспечения в "связи с функциональным состоянием) - как эндогенный компонент временной организации эффективности олераторской деятельности.

Увеличение темпа предъявления информации - по среднегрупповым данным, в условиях непродолжительной (5-минутной) работы при разном уровне активации организма -.приводило к- уменьшению времени решения задач (ВРЗ в тиках: 60 тик - 1 с) и увеличению количества ошибок. Производительность труда увеличивалась по мере уплотнения информационного потока, однако при переходе к-режиму жесткого дефицита времени - снижалась (рис. 1). Полученные данные согласуются с литературными о наличии некоторого оптимального темпа подачи информации для эффективной работы оператора (Зараковский Г. М., Павлов В. В., 1987 и др.) и свидетельствуют также, что.в широком спектре функциональных состояний даже кратковременная■работа в условиях дефицита времени менее эффективна, чем без него, при контролируемом режиме подачи информации.^

Анализ индивидуальных данных показал, что при изменении уровня, активации время переработки информации колебалось в больших пределах при работе в условиях дефицита времени (65-132%), чем при среднем темпе работы (75-105%); производительность труда колебалась в

Эффективность работы операторов при разных режимах подачи информации и разных уровнях активации

уровень активации

/т!

умеренно но

повышен-

ный 1»

(кзфеш.

0.200) «во

№

нормаль- 14В

ный

(без фар- иа

маколо-

гии) ао

30

незначи-

тельно ■ но

понижен-

ный 121

(ашша-

зин. №

0.025) ВО

ВРЗ

ошибки

Ш±

12 3 4

/v зз а

13' в

30.

а

пропуски

12 3 4

/ы

33

20 Ю-0

30

зо. ю. о

38

20

Ю О

количество правильно решенных задач т ,

12 3 4 Рис. 1

-н

+1

12 3 4

1----4 - уплотнение

релшш додачи информации:

1 - низкий |

2 - средний; | темп

3 - высокий |

4 - режим дефицита времени с обратной связью.

в

- 10 - • . , . болывих пределах при большом объеме информации (40-160%), чем при малом (83-112%) (рис. 2); Следовательно, при'увеличении напряженности труда значимость функционального состояния для эффективной операторской деятельности возрастает. Труд оператора в современных эргатических системах с высокой ролью человека-оператора, в частности, труд операторов энергоблоков оценивается как напряженный (Кундиев Ю.И., Навакатикян А. 0., Буэунов В. А., 1982). Учитывая это обстоятельство,' полученные данные свидетельствуют о важности систематического осуществления.оценки и контроля функционального состояния представителей этой профессиональной группы, ' а также целесообразности использования в этих целях более сложных психофизиологических тестов (ввиду большей их чувствительности к изменению функционального состояния).

В динамике длительной работы выявлены неодновременные, разнонаправленные и разной выраженности изменения профессионально важных функций высшей нервной деятельности оператора,' показателей физиологического' обеспечения деятельности и их. взаимосвязи на уровне средних значений,1 характеристик математического распределения' 2-4 порядка, спектрального анализа. Неодновременные изменения отдельных функций являются резервом их взаимной компенсации в целях поддержания требуемого 'общего уровня эффективности функционирования организма (Анохин IIК., 1975,1980, Судаков К.В. и др., 1987 и др.)- Отмечается слабая воспроизводимость изменений и их взаимосвязи, в том. числе - в разные дни исследований при одинаковых условиях работы.

В трехчасовом диапазоне с помощью спектрального анализа (по Фурье) выявлена, известная по литературе полуторачасовая периодичность (Азс1-юГГ ,1. е, а., 1981 и др.). протекания физиологических процессов для показателей времени решения задач (ВРЗ), межсистолического интервала (МСИ), времени распространения пульсовой волны (ВРПВ), кожно-гальванической реакции (КГР). Полуторачасовые и кратные им колебания более других першдик выражены в спектральной структуре МОИ, ВРПВ, в ряде случаев - ВРЗ, КГР. В спектральной структуре ВРПВ диапазона 30 минут и более обычно более выражены медленные составляющие.. Наиболее разнообразна спектральная структура КГР. Обнаружено снижение выраженности декасекундной-декаминутной периодичности активноети функций при увеличении рабочего напряжения организма. При непродолжительной работе наиболее выраженное снижение декасекундной ко'леблемости ВРЗ, МОЙ, ВРПВ наблюдается в условиях с наибольшей производительностью труда (рис. 1 и 3). Снижение

Зависимость эффективности операторской деятельности от уровня активации при разной сложности информационно-временной структуры нагрузки

ре ты раооты: , средний темп

время решения задач

¡и №0

120

14)

150

120

110

100

90

дефицит времени с обратной связью

/ // // // \ \ \ \ V-, -v

-1É WÍ . '> i / 'i \ \> V * \V' \ Ж \ J»""1

К БФ Al А2 К БФ Al А2

количество правильно решенных задач оОъеи задан:

чалый большой

К БФ Al А2 К БФ Al А2 Рис. 2

Уровни активации: К - умеренно повышенный Скофеин О.ЯЮ),

Ш - нормальный (без фармакологии). Al - незначительно пониженный ( аминазин 0.025), AS - умеренно поименный (аминазин 1 0.050). ^

За 100Z' при нята эффектов- < ность деятельности при нормальном уровне активации.

Данные операто^в:

—- Б.

- Л

— В,

----Я.

---tí.

—: ю.

-----А

Декасекувдная колеблемость психофизиологических показателей оператора при увеличении напряженности,труда

Группа вне данные ' Индивидуальные даяние

Вариабельность показателей Спектральная структура показателей (диапазон анализа 5 минут)

/п«1 АО

ВРЗ

мои

20 Л*/

60 »

<ю

м

ВРПВ

ьн

1____4

1.2 3 4 ■увеличение напряженности труда:

¡¿00 & ¿о {5 к зооёо а ¿Ь ¿г ¿2 зо го й д

1 " 2. 3

„_................ ......... _,.„„__ 1 - низкий, 2 - средний, 3 - высокий теш предъявления

информации. 4. - режим дефицита времени с обратной связью. Б правой части рисунка: по оси абсцисс - период составляющих в секундах, по оси ординат - их амплитуда в условных единицах.

. Рис. 3

колеблемости активности функций при увеличении рабочего напряжения организма согласуется о литературными данными ( Нварецки к и др., 1988, Станкус A. И. . Соколов Е. Н., 1984. Mulder G., Mulder L. J. И , 1981) и с.известными представлениями о необходимости повышения качества гомеостаза (гомеокинеэа) для обеспечения эффективной умственной деятельности (Баркрофт Дж., 1937). фи развитии неблагоприятных функциональных состояний (монотонна, утомление) возрастает выраженность декасекундной-декашнутной колеблемости ВРЗ, МОИ, и декасекундной - ВРПВ. Выраженность декасекундяых колебаний КГР при монотонии увеличивается, о развитием утомления - снижается. Выявленные различия в поведении декасекундной и декаминутной колеблемости показателей могут быть связаны с различием регуляторных механизмов, формирующих декасекундную (быструю) и декаминутную (более медленную) колеблемость активности функций.

В циркадианном диапазоне исследований в качестве экзогенных компонентов временной организации эффективности операторской деятельности выступали: сменный характер труда (социальный фактор) и суточные изменения природной среды обитания (природный фгусгор), в качестве компонентов эндогенной временной организации - изменения показателей эффективности работы оператора.

По среднегрупповым данным выявлены неодновременные изменения ' скорости и качества выполнения логико-комбинаторных задач на протяжении суток: скорость решения задач лучше - в 24 часа, 16 часов, и хуже - в 8 часов, качество, напротив, лучше в 8 часов и хуже - в 16 и 24 часа. Данные об улучшении скоростных функций организма к вечеру известны из литературы (Навакатикян А. О. и др., 1S84, Blake M.J.F., 1967, Ferrarlo V. F. е. а, 1980, Lankry А., 1986), улучшение качества решения задач в утреннее время согласуется' с имеющимися сведениями об улучшении в этот период функций кратковременной памяти, переключения внимания (Григорусь А, Г.. 1986, Доскин В. А., 1989, Blake M.J.F., 1967, Kirkcaldy. В. D.., 1984, Мзпк Т. Н., 1990). Следовательно, в динамике суточного цикла, обнаруживается наличие характерных неодновременных фиксированных подъемов и спадов отдельных показателей эффективности переработки информационной нагрувки, в чем проявляется и что обеспечивает стереотип биологически целесообразной закономерности взаимной компенсации функций в интересах обеспечения эффективной операторской деятельности.

Сменный характер труда вызывает необходимость обеспечения высокой работоспособности в любое время суток вопреки естественной

суточной периодичности активности функций (естественная суточная периодичность активности функций - реаультаг воздействия суточных изменений геофизической (и социальной) среды обитания и работы организма по уравновешиванию функционирования физиологических систем • в изменяющихся условиях среды обитания (Агаджанян R А. и др.. 1987, 1989. Алякринский Б. С.. 1979. 1983, Моисеева Е И. и др. 1981. 1986, Степанова С. И., 1986, Aschoff J. е. а. .• 1981. Fíala J., 1990. Hlldebrandt á., Moog R.. ' 1988. Vaterhouse J. e.a. 1989, 1090 И др.)). Противоречие между социальным и npiípoflHbiM факторами экзогенной временной организации эффективное,ти работы оператора постоянно решается организмом при выполнении производственных обязанностей на основе функционального состояния: адекватное функциональное состояние обеспечивает реализацию социального (профессионального) требования надежной работы ва счет снижения выраженности естественной суточной периодичности активности профессионально ' важных функций высшей нервной деятельности. В этом смысле можно говорить о высокой хронорезистентносги организма (характеристике его функционального состояния), как об одном из факторов обеспечения надежной операторской деятельности в процессе приспособления'' к. работе' в разные периоды суток. '■■„'■

■.Как показывают исследования, большинство операторов энергоблоков практически с одинаковой эффективностью перерабатывают информацию в разные рабочие смены,, что отражает'снижение выраженности суточной периодичности показателей умственной деятельности и. ' следовательно, удовлетворительную адаптированность к эффективному выполнению производственных обязанностей в разное время суток. В то жа время, у 15% обследованных отмечаются выраженные межсменные различия умственной деятельности (Р>952), свидетельствующие о неспособности их организма эффективно сглаживать суточную периодичность показателей переработки информации в интересах обеспечения надежной деятельности s разное время суток, и, следовательно, низкой адаптированности к работе в сменном режиме. Определенная тенденция снижения адаптированности к сменному труду" проявляется у 45Х операторов в наличии межсменных различий скорости и (или) качества выполнения тестовых заданий на уровне 80Х<Р<95!£..

Проявления снижения адаптированности части операторов к работе в сменном режиме связаны с характером суточных изменений скорости деятельности, с многодневной вариабельностью и суточной амплитудой изменений скорости переработки информации, со степенью согласован-

ноотн в многодневных изменениях скоростных и-качественных показателей деятельности, с возрастно-стажевыми характеристиками работающих (рио. 4). У молодых лиц, начинающих свою работу в профессии, недостаточная адаптированность к сменному Труду сопровождается,' как правило, снижением многодневной вариабельности и суточной амплитуды времени решения вадач, извращением среднегрупповой направленности суточных изменений времени решения задач (в 24 часа скорость работы - ухудшается), увеличением количества высоких корреляционных связей скоростных и качественных' показателей переработки информации в сменах, что, согласно литературным данным, можно связывать с развитием' состояний напряжения и перенапря>вния организма; у лиц стараего возраста, напротив, при снижении адаптированное™ к сменному труду отмечается увеличение,многодневной вариабельности и суточной амплитуды времени решения задач, полное отслеживание среднегрупповой суточной периодичности времени решения задач, снижение количества" высоких взаимосвязей скоростных и качественных показателей работы в сменах, что можно связывать с разрегулированием центральных взаимоотношений в организме - как следствие ' (хронического) утомления, чрезмерного . напряжения, биоритмического десинхроноза .(Баевский Р. М. , 1979, Зыбковец Л. Я., Навакатикян А. 0., 1983, Комаров Ф. И. и др., 1989, Ливанов M.R, 1989, Навакатикян А. 0. и др., 1979, 1987, Смирнов К. II и др., 1980, Степанова С. К, 1966 и др.).

В целом, обобщение полученных данных выглядит как гипотетическая перевернутая U-образная зависимость эффективности индивидуальной адаптированности• операторов к работе в сменном режиме от степени сопряженности функций, определяемой по вариабельности скорости переработки информации и степени корреляционной связи скорости и качества работы, что связано также с возрастно-стажевыми характеристиками работающих.

Оценка адаптированном«. оператора к сменному режиму труда, основанная на определении хронорезистентности организма, позволяет получить результаты, которые хорошо согласуется с литературными данными, что, наряду с доступностью методики в условиях производства, позволяет предложить ее для практического использования.

В инфрадианном диапазоне исследований изучалась годовая и многолетняя (возрастно-стажевая) временная организация эффективности операторской деятельности. В годовом диапазоне наблюдений экзогенным социальным фактором выступала необходимость эффективной работы в разные периоды года на фоне действия экзогенного природного фак-

Уровень адап-тирован-кости

Особенности индивидуальной адаптированности операторов к работе в сменном режиме

Стати- А. Изменения эффективности операторской стичес- деятельности (Эод) в разные смены ( А1+пф-кая зна- •

чимость Индивидуальная среднесуточ- ■ различий пая величина за вычетом повод в стояншй, общей для группы. разные _ „„„

смены Вариабельность ЭОЛ день ото дня_,_.

вечерняя] £трелняя\

40X

операторов

вечерняя

утренняя

количество смен о ..высокой корреляционной связью

В. Возрасти»-стажевой состав групп

О 25-35 ■ 36-53 , '

возраст /лет/

стаж /лет/

0-? 9-83

Рис." "4-

тора - годовых изменений природной среды обитания. Эндогенная временная организация эффективности операторской деятельности изучалась по изменениям показателей эффективности работы оператора

По среднегрупловым данным выявлены неодновременные годовые изменения скорости и качества выполнения логико-комбинаторных задач: лучшая скорость работы выявлена в апреле, августе, худшая - в' марте, мае, октябре, лучшее качество работы обнаружено в июле, ноябре-декабре, худшее - в марте-мае, августе-октябре (данные за январь, февраль не анализировались). В литературе есть сведения об улучшении скоростных функций организма в конце лета и ухудшении - в конце зимы (Хамзаев Ш. А., 1980), что согласуется с полученными ре-вультатами. Таким образом, аналогично суточному циклу, на протяке--нии года также обнаруживаются неодновременные характерные фиксированные подъемы и спады разных показателей эффективности переработки информации, свидетельствующие о наличии'стереотипа взаимной компенсации функций в целях поддержания требуемого общего уровня эффективности функционирования организма.'

Выявлено также, что структура распределения времени решения задач в сеансе тестирования постепенно изменяется на протяжении года: изменения асимметрии и эксцесса предшествуют изменениям среднего уровня и вариабельности показателя (на один месяц) и могут использоваться в качестве ранних индикаторов изменения функционального состояния, операторов. •

С увеличением возраста и стажа работы операторов обнаружено снижение скорости переработки информации, .ухудшение функции внимания, что согласуется с данными Е. % Бойко (1964), А. О. Навакатикяна, В. В. Крыжановской (1979), В. А. Еузунова (1983), И Л. Майдикова (1975). Выявлено также снижение стабильности переработки информационного потока. Качество переработки логико-комбинаторнйго теста, мало изменяясь с возрастом, улучшается с увеличением стажа работы операторов энергоблоков, что, вероятно, связано с профессиональным требованием безошибочности работы, стихийным профотбором. Следовательно, изменения функции внимания, скорости и стабильности переработки информационного потока обусловлены прежде всего биологическими (возрастными) закономерностями, в то время как изменения качества выполнения, логико-комбинаторных задач - социальными (профессиональны-" ми) требованиями.

Таким образом, в многолетнем (возрастно-стажевом) диапазоне, как и в ультрадианном, суточном, годовом, обнаруживаются неоДновре-

менные и разнонаправленные изменения профессионально важных функций оператора, что.соответствует принципу взаимной компенсации функций в процессе поддержания некоторого общего уровня эффективности функционирования организма и согласуется с. данными П. К,Анохина (1975), И. Е Давыдовского (1966), А. ЛРешетюка (1988), В.ЕФролькиса (1975, 1981,1989), Е Д. Шадрикова (1982) и др. -

Взаимная связь временных характеристик эффективности операторской деятельности изучалась в аспекте возрастных и стажевых изменений декасекундных,. суточных, годовых ее колебаний.

Выраженность декасекундных колебаний времени переработки тестовой информации постепенно увеличивается с увеличением возраста и стажа работы операторов. Выраженность суточных и годовых колебаний эффективности операторской деятельности, в целом, увеличивается с увеличением возраста; влияние стажа работы аналогично, но выражено в меньшей степени. При этом выраженность колебаний, функций внимания и скорости работы минимальна в средней воэрастной.группе операторов, в то время как выраженность колебаний качества выполнения логико-комбинаторных задач, напротив, в этой группе максимальна (рис. 5). Высокая хронорезистентность в 30-40 лет функций, многолетние изменения которых обусловлены преимущественно биологическими 'закономерностями, согласуется с литературными данными об улучшении в этот период функционального состояния и снижения заболеваемости работающих (Кавакатикян А.О., Крыжановская В.В., 1979). Однако, как известно, по достижению верхней границы этой возрастной группы, после' 40 лет, начинается отток кадров из профессии (Бузуков В.А., 1983, Навакат'икян А. О. и др., 1984). По всей видимости, именно циклические изменения показателя' качества сложной умственной деятельности, многолетние изменения которого обусловлены преэде всего профессиональными требованиями, позволяют- зарегистрировать неблагоприятные перемены, происходящие в организме на фоке видимого "биологического благополучия" и являющиеся причиной-текучести кадров.

•Отмечается также смещение акрофаз суточного и годового биоритмов показателей умственной деятельности с изменением возраста и стала работы операторов.

В целом, с возрастом происходит увеличение амплитуды и выраженности декасекундных, суточных и годовых колебаний эффективности операторской деятельности, что свидетельствует о снижении хроноре-8истентности организма по отношению к естественной периодичности активности функций в интересах обеспечения надежной работы, сниже-

Возрастные изменения суточных и годовых биоритмов эффективности операторской деятельности (ЭОД)

Рис. Б

нии адаптированности операторов к требованиям деятельности. Возрастное снижение приспособления организма к требованиям деятельности согласуется с литературными данными (Решетюк A. JI. 1986,1983. 1990, оролькио В. В., -1989, Akerstedt Т.. 1976, 1981, Foret е. а, 1981, Reinberg А. е.а. 1981. Tiberge M., Arbus L. , 1989 и др.).

Изучение многодневной периодичности эффективности работы операторов энергоблоков проведено на базе производственной оценки. С помощью периодограммно'го анализа выявлено 3 группы колебаний эффективности ведения технологического процесса операторами: с периодом около 5-АО дней (пик - 6-7 дней), 11-30 (пик - около 20 дней) и более 30 дней (небольшой пик около 60 дней). Как правило, в динамике работы каждого оператора определено^ соответствующих периодических составляющих колебаний, амплитуда каждой из которых достигает 10% от общей колеблемости показателя. Аналогичнай периодичность физиологических функций известна по литературе (Шабатура ЕЕ. 1989). Характерной особенностью многодневных биоритмов является отсутствие жесткой периодичности-, доверительный интервал колебаний составил 1-2, 2-9 и 11 и более дней в трех группах соответственно.

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить наличие системы биоритмов временной организации эффективности операторской деятельности (декасекундные-декаминутные. суточные, многодневные, годовые) наряду с неритмическими изменениями эффективности работы оператора (в процессе непрерывной деятельности, . в динамике возрастно-стажевых изменений), что лежит в основе пластичности организма в процессе приспособления к условиям среды обитания и трудовой деятельности. Описаны возрастные изменения декасекундных, суточных и годовых биоритмов эффективности операторской деятельности. Установлена одна из Сиоритмических закономерностей обеспечения напряжённого операторского труда, которая заключается в снижении выраженности декасекундных-декаминутных, суточных, годовых колебаний эффективности умственной деятельности и снижении выраженности декасекундных-декаминутных колебаний ряда вегетативных функций оператора Это имеет -место при некотором.оптимальном функциональном состоянии. При ухудшении функционального состояния' выраженность естественных колебаний протекания умственной деятельности увеличивается и эффективность работы оператора становится менее надежной. На эт,ом основании разработан критерий адаптированности оператора к сменному режиму труда, предложены способы совершенствования автоматизированных систем контроля и прогноза работоспособности операто-

ров (Карпенко А.а, 1986-1989). Полученные данные позволяют считать перспективным комплексный подход к исследованию временных характеристик функционирования организма в системе взаимосвязанных и взаимодействующих элементов среды обитания (социальных и природных факторов) в плане выявления механизмов адаптации человека и разработки на этой основе подходов к оптимизации взаимодействия человека с окружающей его средой.

ВЫВОДЫ

1. С увеличением рабочего напряжения наблюдается снижение выраженности декасекундной-декаминутной колеблемости активности Функций оператора: времени решения задач (ВРЗ), межсистолического интервала (1ЮИ), времени распространения пульсовой волны (ВРПВ), кож-но-гальванической реакции (КГР). При непродолжительной работе наиболее выраженное снижение декасекундной колеблемости ВРЗ, МОИ, ВРПВ наблюдается в условиях с наибольшей производительностью труда, в чем проявляется повышение качества гомеостазирования функций для обеспечения эффективной умственной деятельности. При развитии неблагоприятных функциональных .состояний выраженность колебаний ВРЗ, МОИ (в ряде случаев-- ВРПВ, КГР) возрастает. Обнаруженные различия между изменением выраженности декасекундной и декаминутной колеблемости показателей при изменении условий работы могут быть обусловлены существованием разных регуляторных'механизмов, формирующих ультрадианную вариабельность функций. В разных функциональных состояниях обнаружена значительная'выраженность полуторачасовой периодичности МОЙ, ВРПВ, в ряде случаев - ВРЗ, КГР.

2. При сменном труде большинство оператороз энергоблоков практически с одинаковой эффективностью перерабатывают информацию.'В разные смены, что отражает удовлетворительную их адаптированность к-эффективному выполнению производственных обязанностей з разное время суток. - Эффективность работы некоторых операторов (15%) существенно различается в разные смены, что отражает низкую способность их организма сглаживать суточную периодичность показателей умственной деятельности в интересах надежной работы в разные смены и, сле^ довательно, низкую их адаптирдванность к работе в сменном режиме. Лица с низкой адапгированностью к сменному труду отличаются крайними по группе величинами вариабельности времени решения задач и количества взаимозависимых изменений скоростных и качественных пока-

- 22 - ' аателей переработки информации в сменах.

3. С увеличением возраста происходит увеличение выраженности декасекундных, суточных и годовых колебаний эффективности операторской деятельности, отражающее снижение адаптационных возможностей организма при обеспечении надежной работы. Отмечаются возрастные и стажевые изменения акрофаз суточных и годовых биоритмов показателей умственной деятельности.

4. Многодневные изменения эффективности производственной деятельности операторов энергоблоков содержат 3 группы не строго периодических колебаний, период которых составляет около 5-10, 11-30 и более 30 дней, амплитуда каадого - до 10% от общей колеблемости показателя.

5. В широком спектре функциональных состояний, при кратковременной деятельности, увеличение темпа подачи информации приводит к увеличению скорости и снижению качества работы оператора; производительность труда увеличивается по мере уплотнения монотонного темпа работы и снижается при переходе' к режиму жесткого дефицита времени. С увеличением напряженности труда значимость'функционального состояния для эффективной операторской деятельности возрастает.

6. С увеличением возраста операторов энергоблоков - отмечается• ухудшение внимания, скорости и стабильности переработки информационного потока. С увеличением стажа работы выявлено улучшение- качества выполнения логико-комбинаторных вадач, соответствующее профессиональным требованиям безошибочной деятельности.

7. Годовые изменения асимметрии и эксцесса времени решения задач в сеансе тестирования предшествуют изменениям его среднего уровня и'дисперсии и могут служить ранним индикатором изменений функционального состояния оператора.

' 8. Неодновременные и разнонаправленные изменения профессионально важных функций оператора обнаружены в ультрадианном, суточном, годовом и многолетнем временных диапазонах. Характерные спади и подъемы функций фиксированы на протяжении суточного и годового циклов, в чем проявляется и что' обеспечивает стереотип биологически целесообразной закономерности взаимной компенсации функций в 'интересах обеспечения эффективной.деятельности.

СПИСОК ОПУБЛИКОВАННЫХ РАБОТ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ .

1. Бобко Е А. Суточные иеменения эффективности умственной деятельности операторского типа при сменном режиме труда // Физиологический журнал. - 1989,- - 35, N 6. -• С. 83-87.

2. Бобко Е А. Влияние возраста и стажа на показатели умственной деятельности операторов -тепловой электростанции // Врачебное дело. - 1989. - 1989. - N 12 (969). - С. 85-87.

3. Карпенко А. В., Буров А. Ю., Бобко Е А., Григорусь А. Г. Индивидуальная автоматизированная оценка работоспособности операторов крупных технологических объектов на основе использования вычислительной техники АСУ предприятий // Гигиена труда и профессиональные заболевания. - 1987. - N 1. - 01 Б-8.

4. Карпенко А. В., Буров А. Kl , Бобко Н. А. Текущая оценка функционального состояния и прогноз работоспособности операторов энергопредприятий // Энергетика и электрификация.' - 1985. - N 2 (124). - С. 46-49.

5. Карпенко А. В., Буров А. Ю., Григорусь А. Г., Кальниш В. В., Капшук A. IL , Григорьянц Т.Н., Бобко Е А. Контроль текущей надежности работы операторов на основе психофизиологических критериев // Атомные электрические станции / Под ред. JL М.. Воронина. - : Знер-гоатомиздат, 1984. - Вып. 7. - С. 1Б6-163. • _

6. Карпенко А. В., Буров А. 10., Григорусь А. Г., Бобко Е А. Оценка умственной работоспособности на .основе колебательной структуры психофизиологических показателей / МЗ УССР, Киевский науч. -исслед. ин-т гигиены труда и профзаболеваний. - К , 1985. - 24 с. - Деп. в УкрНИИ НГИ 16.01.86, N 602. •

7. Карпенко A.B., Буров А. Ю., Григорусь А. Г., Григорьянц Т. Е , Капшук А. П., Бобко Е А. К методологии анализа умственной рабо- -тоспособности // XIV съезд Всес. физиол. о-ва им. И. Е Павлова. Рефераты докл. на пленарных заседаниях. Тез. сообщений. Баку-1983. -

Л. : Наука, 1983. - Т. 2. - С. 306-307.

8. Карпенко А. В., Буров А. КХ , Бобко Е А., Григорусь А. Г. Индивидуальная автоматизированная оценка и прогнозирование-текущей работоспособности операторов ~крупных технологических объектов на основе использования вычислительной техники АСУ предприятий // Бионика и биомедкибернетика - 85. Тез. докл. всес. конф. "Биотехни- -ческие системы". - Ленинград, 1986. - С. 53-55.

9. Карпенко A. R, Григорусь А. Г., Бобко Е А., Кузьминова Г. Г., Пацера О. Н. Автоматизация психофизиологических исследований эффективности операторской деятельности // Экстремальная физиология, гигиена и средства индивидуальной защиты человека. Тез. докл. III Всес. конф. (25-27 сентября 1930 г.) / Под ред. ЕС. Кощеева -И, 1990. - С. 473-474.

10. Карпенко A. B.. Бобко Е А., Григорусь А. Г., Досычев В. В., Куаьминова Г. Г., Пацера 0. Е Повседневный мониторинг работоспособности операторов. Актуальность проблемы и специфика решения // Индивидуальные психофизиологические особенности человека и профессиональная деятельность. ' Тез. докл. Черкассы, 13-15 ноября 1991 г. -Киев-Черкассы, 1991. - С. 112-114.

11. Бобко Е А., Григорусь А. Г. Хронобиологическое обоснование режима двигательной активности лиц операторского и умственного труда //. Актуальные проблемы дальнейшего развития производственной культуры. Tea. докл. науч.-практ. конф. - К,, 1989. - С. 16.

12. Карпенко 0. В. , Буров 0. Ю., Григорусь А. Г.", Бобко Е А. 1ндив1дуальний психоф1в1олопчний контроль поточно! працездатност 1 onep&TopiB технолог¡чних процес1в за допомогою автоматичних адал-тивних систем, ир самонавчаються // XII 8'1зд Укра1нського ф1э1олопчного. товариства im. I.E Павлова. Теви дошшдей. Льв1в, ьересень, 1986 р. - JbBiB, 1986. - С. 170.

13. Карпенко 0. В. , Досичев Е В.. Бобко Е А., Григорусь А. Г., Пацьора 0. М., Кузьмшова Г. Г. Зекторна структура коливань пси-хоф1з1олопчних показник^в при виконашп розумово! пращ // Розви-.ток ф1вюлог11 в Украчнськ1й. POP за 1986-1990 роки. Зб1рник ма-тер1ал1в XIII э' 1вду Укра1нського ф1зюлопчного товариства im. 1.П. Павлова (Хармв, 17-21 вересня 1990 р.)." - Кшв: Наукова думка, "1990. - Т. 1; - С. 137-138.

14. Григорусь А. Г., Григорьянц Т. Е , Бобко Е А. Информативность психофизиологических показателей умственной работоспособности операторов /f IV Респ. конф. молодых ученых-медиков. Тез. докл., Донецк, 17-18 октября 1983 года. - Донецк, 1983. - 0,74-75.