На основании экспериментальных исследований А.С. Солодковым (1973, 1978) и И.А. Саповым и А.С. Солодковым (1980), в частности, установлено, что во время длительного плавания на моряков воздействует комплекс факторов внешней среды, к которым относятся неблагоприятные условия обитаемости судов, уменьшение потока привычных сенсорных раздражителей, нарушение суточных биологических ритмов, изменение режима труда и отдыха, резкое ограничение привычной для человека двигательной активности (гипокинезия), укачивание, высокое нервно-психическое и эмоциональное напряжение и др. С точки зрения развития профессионального утомления эти факторы следует рассматривать как дополнительные и сопутствующие, которые приводят к снижению функциональных резервов организма и тем самым способствуют более раннему и выраженному нарушению функционального состояния. Основным же фактором, вызывающим утомление, является рабочая нагрузка, которая носит статический и динамический характер и различается по своей интенсивности в зависимости от сложности ситуации, длительности плавания и других обстоятельств. Установлен характер изменения функций организма и психики на разных этапах плавания, определен комплекс методических приемов их изучения и оценки, изучена как суточная, так и многодневная (недели, месяцы) динамика работоспособности моряков и особенности восстановления функционального состояния, разработан алгоритм интегральной оценки утомления и предложены мероприятия, препятствующие его раннему наступлению. Авторы считают, что специфическими признаками умственного утомления у моряков является развитие уравнительной и парадоксальной фазы в деятельности центральной нервной системы. Фазовые состояния по физиологической сущности представляют собой в той или иной степени нарушение закона силовых отношений в деятельности нервной системы и возникают вследствие ослабления внутреннего торможения.
Развитие космонавтики, систематические полеты пилотируемых космических кораблей определили всевозрастающее значение изучения трудовой деятельности космонавтов – особенностей выполнения трудовых задач (визуальное наблюдение, связь, управление и обслуживание бортовой аппаратуры, ремонтные работы в открытом космосе и многое другое), влияния условий жизни и деятельности (невесомость, гиподинамия, социальная депривация и др.), организации труда (измененный режим труда и отдыха, большая умственная и физическая рабочая нагрузка и др.) и других факторов – на функциональное состояние организма и уровень работоспособности при непрерывном увеличении продолжительности полетов.
Исследования, проведенные психологами, психофизиологами, физиологами, медиками под руководством О.Г. Газенко, Б.Ф. Ломова, Е.А. Карпова, Л.С. Хачатурьянца, Г.Т. Берегового и других специалистов в области пилотируемой космонавтики, дали обширный материал не только о состоянии жизненно важных функций организма космонавтов, но и о характере динамики их нервно-психической напряженности в полете, о нарушениях функционального состояния, развития утомления и изменения уровня работоспособности. Получены данные, характеризующие влияние адаптационных процессов на умственную и физическую работоспособность и проявление утомления, возможность снижения негативных эффектов в состоянии за счет использования специальных методов подготовки на земле и в процессе полета, средств активного отдыха и психической саморегуляции.
Зарождение и развитие космонавтики, изучение и освоение космического пространства и, прежде всего, обеспечение высокой работоспособности космонавтов в длительных полетах на пилотируемых космических кораблях потребовало использования имеющихся и получения новых, специфических знаний не только в области медико-биологических проблем, но и учета данных психологии для подбора и подготовки космонавтов, организации их деятельности, осуществления контроля за состоянием профессионально важных психических функций, проведения реабилитационных мероприятий и т. д. Результаты этих исследований, в том числе по вопросам работоспособности и утомления космонавтов, опубликованы в ряде монографий и сборников, авторами и редакторами которых являются известные ученые не только в области психологии, но и смежных наук о человеке (Хрунов и др., 1974; Хачатурьянц и др., 1975, 1976; Ломов и др., 1976; Черниговский и др., 1977; Береговой и др., 1978; Береговой, Хачатурьянц, 1981 и др.). В материалах этих исследований отмечается, что уровень работоспособности космонавтов и развитие у них утомления, особенно в длительных полетах, определяется характером воздействия на организм и психику целого ряда как специфических внешних и внутренних факторов (невесомость, перегрузки, совместная и совмещенная деятельность, изменение режима «сон-бодрствование», степень психологической совместимости, особенно питания и т. д.), так и неспецифических (шум, температурный и световой режим, ионизирующее излучение и др.). В этих условиях при выполнении сложных, ответственных, опасных (например, в открытом космосе) задач у космонавтов отмечается нарушение работоспособности и развитие общего и локального (зрительного, моторного) утомления.
В работах ряда авторов, посвященных изучению особенностей деятельности космонавтов, были представлены результаты изучения динамики психической работоспособности при некоторых режимах деятельности (Наринская, 1973), адаптационных процессов психофизиологических функций космонавта в полете (Хачатурьянц, Гримак, Хрунов, 1975), работоспособности оператора в условиях режима непрерывной (74 час.) деятельности, проявлений некоторых психофизиологических особенностей человека в условиях космического полета (Дикая, 2002), комплексной оценки динамики психической работоспособности человека в условиях замкнутой среды обитания (Иоселиани, Рыжков, 1987). Полученные результаты были использованы для разработки рекомендаций по профилактике нарушения работоспособности космонавтов и развития утомления (рациональный режим труда в полете, средства активного отдыха, приемы коррекции неблагоприятного функционального состояния и восстановления работоспособности и т. д.).
Значение исследований работоспособности и утомления особенно велико в авиации в связи с непрерывно возрастающей сложностью и ответственностью полетных заданий, внедрением новых автоматизированных систем управления, воздействием факторов перегрузки, вибрации, шума и т. п., а также информационно-временных и других условий полета (дефицит времени и информации, в ряде случаев возрастающий ее поток и интерференция, совмещенное выполнение пилотажно-навигационных задач и т. д.). Изучение проблемы утомления велось на всех этапах зарождения и развития авиации, но особо важное значение оно приобрело в последние десятилетия в связи с существенным повышением скорости, дальности, высоты полетов, с возрастанием значения и объема наземной подготовки пилотов и другими особенностями летной деятельности. Следует отметить, что и деятельность специалистов наземных служб обеспечения полетов, в частности авиадиспетчеров, является не менее напряженной и ответственной, а существующая регламентация их труда не всегда способствует поддержанию необходимого уровня работоспособности и профилактике утомления.
Современные исследования в области авиационной медицины, физиологии и психологии труда в значительной степени определяются результатами работ К.К. Платонова, П.К. Исакова, Н.М. Рудного, С.А. Гозулова, B.C. Алякринского, Л.С. Исаакяна, Н.Д. Заваловой, Г.М. Зараковского, Ф.П. Космолинсого, Е.А.Деревянко и других ученых. Дальнейшее развитие исследований в области летной работоспособности и утомления получили в работах Г.Т. Берегового с соавт. (1978); В.А. Бодрова (1988, 1989, 1993); Г.Л. Комендантова (1983); В.И. Копанева (1982); Н.И. Фролова (1986); Н.И. Фролова, В.Ф. Токарева, В.А. Сергеева (1992) и др. Изучены психолого-физиологические особенности летной деятельности, влияние факторов полета на работоспособность и функциональное состояние, индивидуальные различия в реакциях организма и психики пилотов на летную нагрузку в зависимости от типа самолетов, дальности полетов, возраста и профессиональной квалификации, влияние режимов труда и отдыха пилотов и авиадиспетчеров и т. д. На основе этих исследований выявлены ведущие причины утомления и переутомления авиационных специалистов (роль рабочей нагрузки и сопутствующих факторов), определены функциональные и профессиональные изменения при развитии утомления, разработаны методы и способы диагностики, профилактики, коррекции этого состояния. Следует отметить, что некоторые из перечисленных направлений и результатов исследований носят специфический для авиации характер (например, причины утомления, роль режимов профессиональной деятельности, профессиональные проявления утомлении и др.), другие же являются общими для ряда форм профессиональной деятельности (механизмы регуляции состояния утомления, роль личностных особенностей в его развитии, в определенной степени – методы диагностики, профилактики и коррекции утомления и др.).
Закономерности зарождения, развития и проявления состояния утомления, механизмов специфической его регуляции и ряд других особенностей функциональных реакций организма и психики у представителей перечисленных и других профессий будут более обстоятельно проанализированы в главе 6.
1.5. Исследования проблемы утомления за рубежом
Проблема утомления имеет длинную историю изучения зарубежными учеными, уходящую корнями в область исследований практической деятельности человека (Ebbinghaus, 1897; Thorndike, 1900; Winch, 1911; Strong, 1915; Poffenberger, 1928 и др.). Материалы исследования утомления отражают выраженный интерес к теоретическим и прикладным вопросам развития, диагностики, последствий, профилактики и коррекции его проявлений (Dodge, 1913; Ach, 1914; Muscio, 1921; Bills, 1937; Brown, 1942; Dearnaley et al, 1958; Grandjean, 1968; Cameron, 1971; Mantovani, 1975; Wendt, Palmerton, 1976; Levi, 1994; Muraven et al, 1998; Shephard, 1998; Cawron et al, 2001; van der Linden, 2003 и мн. др.).
Основным направлением зарубежных работ по проблеме профессионального (рабочего) утомления на протяжении многих лет являлось изучение производительности труда в условиях длительной работы. Исследования особенностей деятельности летчиков обозначили и второе направление, а именно изучение причин утомления при выполнении летной работы и, в частности, влияние фактора времени. В исследованиях рассматривалось утомление как генерализованная реакция на воздействие экстремальных факторов трудового процесса (Bartlett, 1953; Hartmann, 1961; Cameron, 1971, 1973, 1975 и др.).
Исследования утомления за рубежом пережили два больших периода интереса и теперь переживают третий период. В частности, в Англии во время и после Первой мировой войны проводились интенсивные исследования Советом по исследованию утомления в промышленности. В его интересы входили вопросы производительности труда в промышленности, особенно военной, а именно продолжительность работы в течение дня и недели, сменная работа, освещенность и вентиляция, дизайн рабочего места и другие как вероятная причина утомления. Работа проводилась без особого теоретизирования; внимание обращалось на практические вопросы производительности (Chambers, 1961).
Вторая большая волна интереса к исследованиям утомления имела место в 1940-1950-е годы. В центре внимания была авиация, особенно военная. Классические работы Ф. Бартлета (Bartlett, 1943), а также Дж. Дру (Drew, 1940) и Д. Дэвиса (Davis, 1946) относятся к этому периоду и содержат более сложные критерии проявления утомления, чем показатели производительности труда. Попытки определить стандарты операций для избежания чрезмерного утомления начались в 1946 г., когда возглавляемый М. Вайтлесом комитет сделал сообщение Администрации гражданской аэронавтики США (Anon, 1946). Их доклад показывает интересное смещение акцента по сравнению с работой британских ученых (Ф. Бартлет, Дж. Дру, Д. Дэвис), которые применили строгий экспериментальный подход и занимались почти исключительно предполагаемыми воздействиями утомления на квалифицированное выполнение работы. Напротив, доклад М. Вайтлеса отмечал трудности интерпретации и применения результатов экспериментальных исследований, «операциональный» характер получаемых данных и отсутствие анализа субъективных ощущений при утомлении.
В 1947 г. появилась монография С. Бартли и Е. Шуте (Bartley, Shute) по утомлению. Авторы подчеркнули комплексный характер утомления и выделили три стороны проблемы. Они считали, что термин «утомление» следует использовать только для описания субъективных ощущений вялости и нерасположенности к деятельности и предложили термин «impairment» («нарушение») для обозначения реального снижения физической способности в результате нарастающего дефицита кислорода в мышечных тканях. Авторы ввели новый и важный акцент на хронический характер утомления, которое, как правило, нельзя устранить нормальными процессами отдыха и восстановления сил.
Возрастание значения усталости как субъективного проявления утомления связано с увеличением сложности и продолжительности полетов в авиации, а рабочая жизнь членов экипажа стала гораздо более интенсивной.
Третья область интересов, которая обозначилась в 1940-е годы, но сейчас все больше привлекает исследователей, – это утомление при вождении наземного транспорта и его роль в возникновении дорожно-транспортных происшествий.
В зарубежной физиологии проблема физического утомления в 1930-1950-е годы рассматривалась главным образом с позиций гуморально-локалистической концепции. Особо следует выделить работы, в которых обсуждался вопрос о локализации утомления: некоторые авторы придерживались взглядов о ведущей роли нервной системы – Р. Фабре с соавт. (Fabre et al, 1948), Р. Когсвелл и Ю. Брунер (Cogswell, Brauner, 1955), а некоторые, например, Е. Мюллер (М Пег, 1953), П. Мертон (Merton, 1956) и др. – о периферическом характере утомления.
По некоторым частным вопросам проблемы утомления зарубежными исследователями был получен ряд заслуживающих внимания данных. В работе А. Биллса (Bills, 1931) показано, что при умственной деятельности одним из проявлений нарастающего утомления могут быть кратковременные (1–2 сек.) паузы, число которых постепенно возрастает; объем и качество работы, выполняемой между паузами, могут оставаться без изменений. Автором было высказано предположение о наличии «механизма блока», снижающего умственную работоспособность при утомлении.
Интересные данные приводит X. Вестон (Weston, 1953), считающий, что зрительное утомление – это, прежде всего, утомление не сетчатки, а мышц, работа которых обеспечивает зрительное восприятие. Кроме того, имеет значение утомление высших нервных центров, связанных с формированием и осмысливанием зрительных ощущений.