Энергобаланс трудовой деятельности человека

Энергетический баланс организма. Рабочий обмен. Энергетические затраты организма при разных видах труда

Энергетический баланс — соотношение количеств энергии, поступившей в организм (главным образом с пищей) и израсходованной организмом (главным образом в виде выделения тепла).

Рабочий обмен – это затрата энергии для выполнения внешней работы. Общая потребность в энергии при умственном труде равна 2500 – 3200 ккал, при механизированном труде или легкой немеханизированной работе – 3200 – 3500 ккал, при частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести . 3500 – 4500 ккал, при тяжелом немеханизированном физическом труде – 4500 – 5000 ккал.

Энергозатраты на работе.

Среднее суточное количество энергозатрат на работе удобно измерять с помощью ступенчатой энергетической шкалы, в которой каждая ступень равна 500 ккал в сутки (при 8-часовом рабочем дне). При использовании ступенчатой шкалы выделяют пять уровней «физической» интенсивности профессиональной деятельности:

1-я ступень (500 ккал) – относительный покой, который характеризуется минимальной интенсивностью обмена веществ. Первая ступень энергозатрат присуща значительному количеству работников, занимающихся «сидячей работой», то есть тем, кто не затрачивает значительных физических усилий. Такой рабочий расход энергии характерен для людей умственного труда и «кабинетных» работников (операторов персональных компьютеров, писателей, журналистов, клерков, чиновников, администраторов и т. д.). Именно первая ступень физической активности характерна для подавляющего большинства людей с избыточной массой тела или ожирением.

2-я ступень (1000 ккал) – соответствует легкой работе и характерна для профессий механизированного труда, требующих минимальных физических усилий (работники радиоэлектронной промышленности, средств связи, продавцы, медицинские сестры, лаборанты, санитарки и т. д.).

3-я ступень (1500 ккал) – характерна для умеренно тяжелой работы. Соответствует профессиям механизированного труда, требующим значительных физических усилий (водители транспорта, рабочие-станочники, сапожники, работники пищевой промышленности и др.).

4-я и 5-я ступени (2000-2500 ккал и более) – соответствуют тяжелой физической работе представителей таких профессий, как шахтеры, землекопы, профессиональные спортсмены и др. Для этой группы профессий характерно появление значительного избытка массы тела после изменения характера трудовой деятельности, перехода на легкий труд.

217.138.194.68 © studopedia.ru Не является автором материалов, которые размещены. Но предоставляет возможность бесплатного использования. Есть нарушение авторского права? Напишите нам | Обратная связь.

Отключите adBlock!
и обновите страницу (F5)
очень нужно

Энергетический баланс организма. Рабочий обмен. Энергетические затраты организма при разных видах труда

ЭНЕРГЕТИЧЕСКИЙ БАЛАНС — разница между количеством энергии, поступающей с пищей, и энергии, расходуемой организмом.

Рабочий обмен – это затрата энергии для выполнения внешней работы. Общая потребность в энергии при умственном труде равна 2500 – 3200 ккал (10 475 – 13 410 кДж), при механизированном труде или легкой немеханизированной работе – 3200 – 3500 ккал (13 410 – 14 665 кДж), при частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести. 3500 – 4500 ккал (14 665 – 18 855 кДж), при тяжелом немеханизированном физическом труде – 4500 – 5000 ккал. Мышечная работа значительно увеличивает расход энергии, поэтому суточный расход энергии у здорового человека, проводящего часть суток в движении и физической работе, значительно превышает величину основного обмена. Это увеличение энерготрат составляет рабочую прибавку, которая тем больше, чем интенсивнее мышечная работа. При мышечной работе освобождается тепловая и механическая энергия. Отношение механической энергии ко всей энергии, затраченной на работу, выраженное в процентах, называется коэффициентом полезного действия. При физическом труде человека коэффициент полезного действия колеблется от 16 до 25 % и составляет в среднем 20 %, но в отдельных случаях может быть и выше. Коэффициент полезного действия изменяется в зависимости от ряда условий. Так, у нетренированных людей он ниже, чем у тренированных, и увеличивается по мере тренировки. Затраты энергии тем больше, чем интенсивнее совершаемая организмом мышечная работа.

Степень энергетических затрат при различной физической активности определяется коэффициентом физической активности (КФА), который представляет собой отношение общих энерготрат на все виды деятельности за сутки к величине основного обмена. По этому принципу все мужское население разделено на 5 групп Значительные различия энергетической потребности в группах зависят от пола (у мужчин больше), возраста (снижаются после 40 лет), степени активности отдыха и уровня коммунального обслуживания.В старости энерготраты снижаются и к 80 годам составляют 8373—9211 кДж (2000—2200 ккал).Обмен энергии при умственном трудеПри умственном труде энерготраты значительно ниже, чем при физическом.Трудные математические вычисления, работа с книгой и другие- формы умственного труда, если они не сопровождаются движением, вызывают ничтожное (2—3 %) повышение затраты энергии по сравнению с полным покоем. Однако в большинстве случаев различные виды умственного труда сопровождаются мышечной деятельностью, в особенности при эмоциональном возбуждении работающего (лектор, артист, писатель, оратор и т.д.), поэтому и энерготраты могут быть относительно большими. Пережитое эмоциональное возбуждение может вызвать в течение нескольких последующих дней повышение обмена на 11—19 %.

3.2. Основы физиологии труда и комфортные условия жизнедеятельности в техносфере

Энергобаланс трудовой деятельности человека

Находясь в системе “человек – среда обитания”, человек испытывает определенное влияние со стороны среды обитания и сам активно воздействует на нее в процессе своей жизнедеятельности. Как известно, любая открытая система или подсистема (а человек относится именно к такому классу систем) характеризуется тремя основными видами связей с окружающей средой: вещественными, энергетическими и информационными. Указанные виды связей в процессе трудовой деятельности человека действуют комплексно, варьируясь по своему удельному вкладу в общее обеспечение потребностей человека в зависимости от конкретного вида труда.

Указанные потребности, в свою очередь, во многом предопределяются физиологическими процессами, происходящими в организме человека при его жизнедеятельности. Согласно известному толкованию физиология (от греч. physis – природа + logos – учение) обозначает совокупность функций живого организма и всех жизненных процессов, протекающих как в организме в целом, так и в отдельных его частях или структурных элементах.

Соответственно, физиология труда изучает законы жизнедеятельности организма человека во взаимодействии с окружающей средой при выполнении им трудовых функций, в его непрерывном приспособлении к меняющимся условиям среды обитания и совершенствовании проводимых трудовых процессов.

Рассмотренные выше виды и формы труда отражают лишь внешнюю сторону выполняемых человеком трудовых процессов, но не затрагивают его самочувствие и субъективное восприятие осуществляемой трудовой деятельности. Однако в конечном счете именно от этого зависит эффективность действий работника. В связи с этим при рассмотрении физиологии труда прежде всего обращают внимание на энергозатраты организма человека, которые, как показывают результаты многочисленных исследований, находятся в тесной зависимости от физической тяжести и психической напряженности выполняемых трудовых процессов.

В целом организм человека в определенной степени можно уподобить тепловой машине, в которой существует некоторый энергетический баланс происходящих внутренних и внешних процессов. С одной стороны, человек принимает пищу и воду, которые совместно с дыханием в результате действия процессов внутреннего метаболизма (обмена веществ) являются для него основным источником внутренней энергии (Евнут). В то же время человек, находясь в некоторой среде обитания, может получать извне какое-то количество внешней энергии (Евнеш), обусловленной внешними тепловыми источниками радиационного, контактного или конвективного типа, а также возможными их комбинациями.

Сумма указанных внутренних и внешних поступлений энергии в организм человека образует его своеобразный “энергетический дебет”. При этом важно, чтобы внешние энергетические поступления не превышали определенных допустимых пределов и не превращались для человека в дополнительный фактор негативных воздействий, отягощающий его жизнедеятельность или снижающий эффективность его труда.

Одновременно с процессами энергетических поступлений организм человека расходует свою энергию. Во-первых, к энергетическим затратам организма следует отнести основной обмен – минимальную энергию (Еосн), расходуемую в процессе метаболизма просто на поддержание всех его функций в нормальном и спокойном состоянии без выполнения каких-либо работ, особенно тяжелых или напряженных видов труда.

Во-вторых, энергия человека тратится собственно на выполнение тех или иных рабочих функций, определенной трудовой деятельности. При этом существенную роль играют не только вид и форма выполняемого труда, но и его особенности, к числу которых относятся динамика трудовых процессов, развиваемая максимальная и средняя мощность при их выполнении, рабочее положение исполнителя, микроклимат среды обитания человека и многие другие факторы. В связи с этим можно считать физическую тяжесть и психическую напряженность труда интегральными показателями, напрямую связанными с трудовыми энергозатратами (Егр) и, в свою очередь, влияющими на его эффективность.

В-третьих, компонентом энергозатрат человека в процессе любого вида жизнедеятельности являются тепловые потери организма, связанные с неравновесностью состояний этого организма и его среды обитания, а также с испарением. Как и в случае поступления энергии к человеку извне, такие потери энергии (Етепл) организмом можно разделить на контактные, радиационные и конвективные.

Суммарные энергетические расходы организма представляют собой своеобразный “энергетический кредит”, в котором обычно превалируют именно трудовые энергопотери. К тому же обычно не удается разделить первые два вида энергозатрат, и потери энергии на метаболизм измеряются совместно с трудовыми энергопотерями по уровню метаболического тепла.

В итоге общий энергетический баланс организма человека будет выглядеть в идеальном случае следующим образом:

(3.1)

Равенство левой (энергоприходной) и правой (энергорасходной) частей данного уравнения предполагает полную уравновешенность энергетического баланса организма человека в процессе его трудовой деятельности. К сожалению, на практике подобное состояние является скорее желаемым, чем действительно существующим.

В реальности из-за инерционности процессов пищеварения, дыхания и других метаболических процессов, связанных с обменом веществ и тепловыделениями организма, в каждый текущий момент времени всегда имеет место энергетическая неравновесность (ΔЕ) между человеком и его средой обитания, которая подсчитывается на основе преобразованного уравнения (3.1):

(3.2)

В выражении (3.2) учтены некоторые основные особенности энергобаланса организма человека. Во-первых, основным источником энергии в процессе его жизнедеятельности являются именно внутренние поступления, образующиеся на основе питания и дыхания человека. Во-вторых, метаболические затраты основного обмена и трудовые затраты энергии человека измеряются совместно, что отражено суммой показателей в круглых скобках. В-третьих, баланс между тепловой энергией, вырабатываемой и отдаваемой человеком во внешнюю среду, и той тепловой энергией, которая поступает в организм человека из среды обитания, во многом определяется физическими законами теплообмена на основе косвенного сравнения усредненных температур организма человека и среды его обитания.

При значениях ΔЕ >> 0, обусловленных значительным избытком тепловой энергии, суммарно вырабатываемой организмом человека в процессе жизнедеятельности, и тепловых поступлений из среды обитания, возможно развитие так называемой гипертермии (т.е. перегрева организма), ведущей в наиболее тяжелых случаях к тепловому удару, потере сознания и даже смерти человека.

Источники:

http://studopedia.ru/9_214218_energeticheskiy-balans-organizma-rabochiy-obmen-energeticheskie-zatrati-organizma-pri-raznih-vidah-truda.html
http://mydocx.ru/8-69005.html
http://m.studme.org/1628041428520/bzhd/osnovy_fiziologii_truda_komfortnye_usloviya_zhiznedeyatelnosti_tehnosfere