Charakterystyka dynamicznego obciążenia fizycznego

Obciążenie pracą jest to układ sił zewnętrznych i wewnętrznych, czynnie oddziałujący na człowieka w sytuacji pracy, powodujący wzrost jego energii psychofizycznej oraz zmęczenie.

Każdy człowiek jest w stanie znieść pewien poziom obciążenia przez pewien, czas bez uszczerbku dla zdrowia i zdolności do pracy. Poziom ten można określić mianem obciążenia granicznego.

Obciążenie pracą można podzielić, (wg kryterium fizjologicznego), na fizyczne i psychiczne.

Obciążenie fizyczne spowodowane jest pracą mięśniową. Może być ono dynamiczne związane z ruchem i przemiennym angażowaniem określonych partii mięśni i układu kostnego, oraz statyczne związane z wysiłkiem jednorodnym, angażującym w sposób stały, jednostronny te same partie układu mięśniowego i kostnego. Wynikające bądź z pozycji ciała, bądź z jednostajności ruchów.

Obciążenie psychiczne polega na napięciu i koncentracji uwagi, angażowaniu umysłu i systemu nerwowego człowieka. Może ono wynikać z samej pracy, jej charakteru i warunków, w których się ona odbywa, a także z cech osobowości wykonawcy pracy, jego stanu emocjonalnego i stosunku do wykonywanych czynności.

Obciążenie statyczne, wywołuje długotrwałe napięcie mięśni, stanowi poważny czynnik zwiększający wysiłek fizyczny. Długotrwałe napięcie mięśnia, poprzez ucisk na naczynia krwionośne, utrudnia swobodny przepływ krwi, co z kolei zakłóca dostarczanie niezbędnych składników i usuwanie produktów przemiany materii. W tych warunkach ułatwiony jest rozwój zmęczenia. Powstaje poczucie dyskomfortu, aż do pojawienia się reakcji bólowych w napiętych mięśniach.

Przy obciążeniu dynamicznym wysiłek przebiega w warunkach ruchu, w związku z przemieszczaniem ciała ludzkiego lub jego części w przestrzeni. Zachodzi przy udziale izotonicznych (zmienia się długość mięśnia przy stałym poziomie napięcia mięśniowego) skurczów mięśni, podczas których następuje skrócenie włókien - okresy skurczu i rozkurczu mięśni. Obciążenie dynamiczne jest wyrażane w kaloriach pracy na jednostkę czasu.

Obciążenie dynamiczne jest podstawowym czynnikiem, który powoduje podwyższenie poziomu przemiany materii.

Związana z nią wielkość wydatku energetycznego jest proporcjonalna do wskaźników fizjologicznych, takich jak:

• ilość zużytego tlenu (szybkość oddechu - poziom zużytego tlenu lub wydychanego dwutlenku węgla),

• częstość skurczów serca,

• ciśnienie krwi,

• temperatura ciała i skóry.

Wydatek energetyczny

Podczas wykonywania pracy o określonym wysiłku fizycznym organizm ludzki osiąga stan równowagi pomiędzy powstawaniem i wydalaniem produktów przemiany materii towarzyszącej przemianom metabolicznym.

Podczas wykonywania pracy umiarkowanej dostarczana ilość tlenu jest całkowicie wystarczająca dla mięśni biorących udział w procesie pracy, a występująca oszczędność kosztów energii umożliwia znaczne wydłużenie efektywnego czasu pracy. Natomiast w czasie wykonywania pracy dynamicznej często następuje spadek wydajności energetycznej, którego regeneracja nie jest możliwa w czasie stosowanych przerw w pracy.

W krótkich odstępach czasu, podczas wykonywania pracy dynamicznej, może występować wysiłek większy od maksymalnego, powodując na początku wysiłku niedobór tlenu, a następnie wystąpienie długu tlenowego, który musi być uzupełniony po zakończeniu wysiłku. Pokrycie wydatku energetycznego organizmu w fazie beztlenowej trwającej 20-30 sekund powoduje tworzenie się kwasu mlekowego.

Skutki pracy dynamicznej

Wysiłek fizyczny dynamiczny może zaburzyć normalne funkcjonowanie organizmu człowieka między innymi poprzez:

• wywołanie hamowania wydzielania soków trawiennych (w przypadku ciężkich i długotrwałych wysiłków),

• zmniejszenie ilości wody ustrojowej (poprzez pocenie się),

• zmniejszenie objętości krwi bieżącej, zarazem zwiększenie prędkości jej przepływu,

• zwiększenie stężenia potasu i noradrenaliny we krwi,

• powodowanie pojawienia się tzw. białkomoczu wysiłkowego (jest to utrata białka występuje m.in. w stanach dużego wysiłku fizycznego)

Porównanie pracy dynamicznej i pracy statycznej:

Praca dynamiczna:

• skurcze o charakterze izotonicznym (zmienia się długość mięśnia przy stałym poziomie napięcia mięśniowego - wynikiem skurczu jest ruch)

• zapotrzebowanie na tlen i substraty energetyczne równoważone zwiększonym przepływem krwi

• zmieniający cyklicznie swoje wymiary mięsień współpracuje z układem krążenia

• wyzwalane są większe siły maksymalne w dłuższych okresach czasu, krótsze czasy regeneracji

Praca statyczna:

• skurcze o charakterze izometrycznym (wzrasta napięcie mięśnia przy stałej długości - wynikiem nie jest ruch ale utrzymanie części ciała w stałym położeniu np. odkręcanie mocno przykręconych śrub, stanie, trzymanie ciężarów)

• zmniejszony przepływ krwi na skutek stałego napięcia

• zwiększone obciążenie układu krążenia

• mniejsze siły maksymalne, bardzo długie okresy regeneracyjne (dług tlenowy)