Metody fizjologiczne psychicznego obciążenia pracą Grzegorz Czajka nr. albumu 26025 Tomasz Bastrzyk nr. Albumu 33885

Wstęp Przeobrażenia techniczno – organizacyjne w gospodarce powodują zmianę jakościowych proporcji w obciążeniu człowieka pracą. Człowiek z jednej strony jest w coraz mniejszym stopniu angażowany jako źródło energii, a z drugiej strony spełnia coraz większą rolę jako układ sterujący kontrolujący złożone maszyny i urządzenia, jak również systemy organizacyjne. Zmniejsza się zdecydowanie poziom i natężenie wysiłku fizycznego przy jednoczesnym wzroście obciążenia pracą umysłową. Tym samym rośnie znaczenie badań obciążenia psychicznego i potrzeba ich prowadzenia w praktyce.

Wstęp W praktyce brakuje jednej uniwersalnej metody badania obciążenia psychicznego pracą i dlatego próbuje się wykorzystać szereg różnych sposobów o charakterze pośrednim. Należą do nich między innymi : metody fizjologiczne metody psychologiczne metody fizjologiczno-psychologiczne.

Opis stosowanych metod fizjologicznych W podejściu fizjologicznym – stosuje się wiele metod do pomiaru psychicznego obciążenia pracą. Skupimy się na omówieniu trzech metod, które są najczęściej stosowane w badaniach laboratoryjnych.

Metoda charakteryzująca zmiany zachodzące w procesach wegetatywnych Pierwsza metoda oceny obciążenia psychicznego pracą jest oparta na zmianach zachodzących w procesach wegetatywnych ustroju przejawiających się w zwiększeniu zaopatrzenia w tlen, zmianach temperatury, ciśnienia krwi, częstości tętna itp. U podstaw tej metody leży założenie, że praca umysłowa powoduje zwiększenie intensywności zużycia tlenu. Mózg pochłania około 20% tlenu zużywanego przez organizm w stanie spoczynku, mimo że ciężar mózgu nie przekracza 2% masy ciała. Komórka mózgowa zużywa bowiem około dwudziestokrotnie więcej tlenu aniżeli komórka mięśniowa. Ponadto tego rodzaju pracy towarzyszą wyraźnie reakcje wegetatywne takie jak zmiana częstości tętna, oddychania, zewnętrznego wahania się oporu skóry oraz wzrost przemiany materii (patrz tabela).

Metoda charakteryzująca zmiany zachodzące w procesach wegetatywnych Tabela. Podwyższenia poziomu przemiany materii podczas pracy umysłowej. Rodzaj pracy Wzrost przemiany materii w stosunku do podstawowej przemiany materii (ppm) w % ppm – 100,0 % Czytanie ciche w pozycji siedzącej Czytanie głośne w pozycji siedzącej Wygłaszanie referatu w pozycji stojącej Wykładanie w pozycji stojącej Gra na trąbce Gra na skrzypcach (skrzypek zawodowy) Gra na skrzypcach (amator) Nauczanie (zajęcia praktyczne) 16 48 45 94 44 52 77 9,9 – 83,5 Zjawisko to przypisuje się wzrostowi aktywności mięśni, chociaż na zewnątrz aparat ruchowy pozostaje bezczynny. Przykładem mogą być słabe prądy czynnościowe mięśni przedramienia, uda i podudzia jakie zarejestrowano podczas prostego sumowania liczb. Zmiany te występują wyraźnie na początku okresu pracy, natomiast dalszy ich przebieg zależy od warunków, w jakich wykonywane jest praca umysłowa. Mimo obserwowanego wpływu pracy umysłowej na przemianę materii i inne czynności wegetatywne nie można stosować mierników tej przemiany do określenia ciężkości pracy umysłowej. W związku z tym wielu fizjologów stosuje inne mierniki pracy umysłowej.

Metoda oceny ,,krytycznej częstotliwość migotania świetlnego” Drugą metodą fizjologiczną pomiaru psychicznego obciążenia pracą jest metoda określająca poziom zmęczenia psychicznego człowieka na podstawie zjawiska np. „krytycznej częstotliwości migotania świetlnego” . Migocące źródło sygnałów świetlnych dostrzegane jest przy określonej częstości migotania jako źródło ciągłe (np. film). Otóż stwierdzono, że zmęczenie powoduje, że wrażenie ciągłości powstaje przy znacznie mniejszej częstotliwości migotania źródła światła. Stosują to kryterium oceny zmęczenia okazało się, że zmniejszenie się tej częstości może być wywoływane zmęczeniem zarówno umysłowym, jak i fizycznym. Wobec tego test nie może być wykorzystywany do określenia psychicznego zmęczenia pracą.

Metoda oceny arytmii serca jako wykładnik obciążenia wysiłkiem umysłowym Trzecią metodą służącą do mierzenia psychicznego obciążenia pracą jest analiza czynności serca, zwłaszcza zaś jej komponentu elektrofizjologicznego, tzw. EKG. Instytut Biologiczno – Fizjologiczny Śląskiej Akademii Medycznej wykonał na 33 zdrowych mężczyznach zajmujących kierownicze stanowisko w przemyśle. Rejestrowano w sposób ciągły, telemetrycznie, na taśmach magnetycznych ich elektrokardiogramy. Następnie uzyskane wyniki poddano analizie komputerowej. Ustalono, że przy zmianie jednej czynności na drugą, jak również w trakcie trwania czynności, ujawnia się zmiana rytmu pobudzani serca. Jeżeli w przyszłości zaistnieje możliwość dokładnego sprecyzowania jakie zmiany zachodzą w ośrodkowym układzie nerwowym pod wpływem pracy umysłowej, wówczas uda się przyporządkować określone stany mózgowia określonym obrazom EKG. W takiej sytuacji obciążenie wysiłkiem umysłowym będzie mogło być identyfikowane za pomocą odpowiednich metod analizy EKG. Tego rodzaju pomiary, poza nielicznymi wyjątkami, realizowane są w warunkach laboratoryjnych. Są one pod względem metodycznym bardzo rygorystyczne. Z tego powodu ich użyteczność w praktyce ergonomicznej jest niewielka.

„Trzecie Podejście” W badaniach ergonomicznych zwraca się szczególną uwagę na opracowanie fizjologiczno – psychologicznych mierników wysiłku umysłowego. Wychodzi się przy tym z założenia, że zmiany zachodzące w ośrodkowym układzie nerwowym i w niektórych organach i narządach powinny być miarą stopnia zmęczenia. Istniałaby wówczas możliwość ustalenia kosztu fizjologicznego pracy, jak również norm tego kosztu. Jednakże brak rozeznania co do istoty wysiłku umysłowego i trudności pomiaru tego wysiłku uniemożliwiają wprowadzenie tego rodzaju norm dla pracy umysłowej.

Metod badawczych w podejściu fizjologiczno – psychologicznym Pierwsza metoda polega na badaniu aktywności elektrycznej kory mózgowej. Opiera się na zasadzie, że każda działalność organizmu powoduje zmiany aktywności kory mózgowej. Wynika to z tego, że aktywność elektryczna mózgu wykazuje daleko idące podobieństwo zmian podczas pracy umysłowej i fizycznej. W tych warunkach, wobec niemożności ustalenia fizjologicznych kryteriów pracy umysłowej, zagadnienie to stało się przedmiotem badań psychologii eksperymentalnej i psychologii pracy.

Metod badawczych w podejściu fizjologiczno – psychologicznym Druga metoda polega na badaniu „rezerwy zdolności do pracy” kory mózgowej. W wyniku badań przeprowadzonych w CNRS polegających na pomiarach encefalograficznych aktywności elektrycznej mózgu osób mających wykonywać intensywne, krótkotrwałe czynności psychomotoryczne (reagowanie na sygnały wzrokowe i akustyczne), okazało się, że wywołane potencjały, będące wyrazem „rezerwy zdolności do pracy” kory mózgowej, były słabsze w czasie wykonania zadania głównego, szczególnie jeśli podlegało ono na reagowaniu na sygnały wzrokowe. Jest ona rezultatem prób połączenia metod fizjologicznych i psychologicznych dla badania obciążenia i zmęczenia umysłowego. Narodowego Centrum Badawczego (CNRS)

Tabela Mierniki fizjologiczne przydatne do analizy obciążeń psychicznych Reakcje wegetatywne: Praca umysłowa powoduje : zmiany ciśnienia krwi i częstotliwość tętna wzrost przemiany materii Krytyczna częstotliwość migotania świetlnego: Zmęczenie powoduje, że wrażenie ciągłości powstaje przy znacznie mniejszej częstotliwości migotania źródła bodźców świetlnych

Tabela Mierniki fizjologiczne przydatne do analizy obciążeń psychicznych Aktywność elektryczna mózgu: W wyniku zmęczenia następuje stopniowy rozwój hamowania korowego. Aktywność kory mózgowej jest rejestrowana przez elektroencefalograf Zmiany w przebiegu odruchu źrenicowego na światło: Wraz z przedłużaniem się obciążenia psychicznego wskaźnik częstotliwości migotania zmniejsza się dość znacznie

Mierniki fizjologiczne przydatne do analizy obciążeń psychicznych Metody Psychologiczne: Pierwsza grupa metod badająca obciążenie psychiczne nadmiarem informacji : - metoda szacunkowej oceny obciążenia psychicznego procesem pracy, opracowana w Centralnym Instytucie Ochrony pracy w Warszawie - wzory matematyczne do oceny ilości informacji odbieranej przez człowieka - testy do oceny zmian w poziomie koncentracji uwagi pod wpływem pracy umysłowej

Metody psychologiczne Druga grupa metod obciążenia psychicznego ogólną sytuacją: - analiza reakcji człowieka na sytuacje stresowe - ergonomiczna lista kontrolna analizy układów (tzw. lista dortmundzka), obejmująca jedną ze swoich części problematykę badania obciążenia psychicznego pracą

Metody psychologiczne Trzecia grupa obejmująca pozostałe metody badania obciążenia psychicznego pracą : - ocena obciążenia psychicznego liczbą błędów - badanie czasu reakcji operatora na bodźce - technika oceny za pomocą zadania dodatkowego - interpolowanie zadań testowych - badanie wartości progu bezwzględnego określającego najmniejszą wartość bodźca - mierzenie precyzji koordynowania czynności sensomotorycznych - subiektywna ocena zmęczenia - badanie zmęczenia psychicznego poprzez zastosowanie mierników wydajności i jakość pracy

Mierniki fizjologiczne przydatne do analizy obciążeń psychicznych Metody fizjologiczne: - Mierniki charakteryzujące zmiany zachodzące w procesach wegetatywnych - Krytyczna częstotliwość migotania świetlnego - Arytmia serca jako wykładnik obciążenia wysiłkiem umysłowym

Mierniki fizjologiczne przydatne do analizy obciążeń psychicznych Metody fizjoloiczno – psychologiczne: - Aktywność elektryczna kory mózgowej - Rezerwa zdolności do pracy umysłowej

Podsumowanie Reasumując metody fizjologiczne stosowane w badaniach psychicznego obciążenia pracą są trudne, szczególnie w warunkach praktyki gospodarczej, zarówno ze względu na małe doświadczenie, brak wyspecjalizowanego personelu i aparatury, jak i ze względu na duży udział w obciążeniu psychicznym elementów subiektywnych. Wiadomo bowiem, że płeć, stan zdrowia, uzdolnienia i inne indywidualne cechy decydują o wielkości wysiłku psychicznego pracownika. Tymczasem fizjologiczne mierniki obciążenia psychicznego pracą powinny stanowić obiektywną cechę zaangażowania układu nerwowego człowieka w procesie pracy. Indywidualne różnice wynikające z różnej predyspozycji nie powinny zniekształcać wyników badań. Ponadto metody te powinny stanowić uzupełnienie do metod oceny wysiłku fizycznego, jako że oba te rodzaje prac wzajemnie się uzupełniają i przeplatają . ,

Dziękujemy 

Literatura J. Rosner „Ergonomia” M. Trzeciak „Podstawy Ergonomii” J. Olszewski „Podstawy ergonomii i fizjologii pracy” „Podstawy fizjologii wysiłku fizycznego z zarysem fizjologii człowieka” pod red. A. Jaskólskiego.