疲労と回復は、すべての生物において周期的なプロセスです。 疲労は、活動のパフォーマンスの低下または望ましくない変化と組み合わされた疲労感によって特徴付けられる状態として説明できます (Rohmert 1973)。

使用の結果、人体のすべての機能が疲労するわけではありません。 たとえば、眠っているときでさえ、私たちは呼吸をしており、心臓は絶え間なく拍動しています。 明らかに、呼吸と心臓の活動の基本的な機能は、疲労や回復のための一時停止なしに生涯を通じて可能です.

一方、かなり長時間の重労働の後では、容量が減少することがわかります。 疲労. これは、筋肉活動だけに当てはまるわけではありません。 感覚器官や神経中枢も疲れます。 しかし、すべての細胞の目的は、その活動によって失われた容量のバランスを取ることです。 回復.

ストレス、緊張、疲労、回復

人間の仕事における疲労と回復の概念は、ストレスと緊張の人間工学的概念と密接に関連しています (Rohmert 1984) (図 1)。

図 1. ストレス、緊張、疲労

ストレスとは、主に受容体システムを介して知覚または感知される、またはエフェクターシステムに要求を課す、作業中の人々に影響を与える作業システム内の作業のすべてのパラメーターの合計を意味します。 ストレスのパラメーターは、作業タスク (筋肉作業、非筋肉作業 - タスク指向の次元と要因) と、作業が行われなければならない物理的、化学的、社会的条件 (騒音、気候、照度、振動) から生じます。 、シフト勤務など - 状況指向の次元と要因)。

ストレス要因の強さ/困難さ、持続時間、および組成 (すなわち、これらの特定の要求の同時および連続的な分布) は、複合ストレスをもたらし、作​​業システムの外因性効果のすべてが働く人に及ぼす. この組み合わされたストレスは、特に働く人の行動に応じて、積極的に対処することも、受動的に我慢することもできます。 能動的な場合には、作業システムの効率化に向けた活動が含まれますが、受動的な場合には、主にストレスを最小限に抑えることに関係する反応 (自発的または非自発的) が誘発されます。 ストレスと活動の関係は、働く人の個々の特性とニーズによって決定的に影響を受けます。 主な影響要因は、パフォーマンスを決定するモチベーションや集中力に関連するものと、能力やスキルと呼ばれる気質に関連するものです。

特定の活動で明らかになる行動に関連するストレスは、個々に異なる緊張を引き起こします。 ひずみは、生理学的または生化学的指標の反応（心拍数の上昇など）によって示されるか、または知覚されます。 したがって、緊張は「精神物理学的スケーリング」の影響を受けやすく、働く人が経験する緊張を推定します。 行動アプローチでは、緊張の存在は活動分析から導き出すこともできます。 緊張の指標（生理学的 - 生化学的、行動的、または心理的 - 物理的）が反応する強度は、ストレス要因の強度、持続時間、および組み合わせ、ならびに働く人の個々の特性、能力、スキル、およびニーズに依存します。

絶え間ないストレスにもかかわらず、活動分野、パフォーマンス、および緊張から導き出される指標は、時間の経過とともに変化する可能性があります（一時的な影響）。 このような時間的変動は、有機システムによる適応のプロセスとして解釈されます。 プラスの効果は、緊張の軽減/活動またはパフォーマンスの改善を引き起こします（たとえば、トレーニングによる）。 しかし、ネガティブなケースでは、緊張の増加/活動またはパフォーマンスの低下 (例: 疲労、単調) をもたらします。

利用可能な能力とスキルが作業プロセス自体で改善された場合、たとえば、トレーニング刺激のしきい値をわずかに超えた場合に、プラスの効果が発揮される可能性があります。 作業過程でいわゆる耐久限界 (Rohmert 1984) を超えると、負の影響が現れる可能性があります。 この疲労は、回復によって補うことができる生理的および心理的機能の低下につながります。

元のパフォーマンスを回復するには、休息の余裕、または少なくともストレスの少ない期間が必要です (Luczak 1993)。

適応プロセスが定義されたしきい値を超えて実行されると、使用されている有機システムが損傷を受け、その機能が部分的または完全に失われる可能性があります。 ストレスが高すぎる場合（急性損傷）、または回復が長期間不可能な場合（慢性損傷）、不可逆的な機能低下が現れることがあります。 このような損傷の典型的な例は、騒音性難聴です。

疲労のモデル

疲労は、ひずみの形態と組み合わせによって多面的になる可能性があり、一般的な定義はまだできていません。 疲労の生物学的過程は一般に直接的な方法では測定できないため、定義は主に疲労症状に向けられています。 これらの疲労症状は、例えば以下のXNUMXつに分類できます。

1. 生理学的症状: 疲労は、器官または生物全体の機能の低下として解釈されます。 それは、生理学的反応、例えば、心拍数の増加や筋肉の電気的活動を引き起こします (Laurig 1970)。
2. 行動症状: 疲労は、主にパフォーマンス パラメータの低下として解釈されます。 例としては、特定のタスクを解決する際のエラーの増加や、パフォーマンスのばらつきの増加があります。
3. 心身症の症状: 疲労は、ストレス要因の強度、持続時間、および構成に応じて、労作感の増加および感覚の低下として解釈されます。

疲労の過程では、これら XNUMX つの症状すべてが役割を果たす可能性がありますが、異なる時点で現れることがあります。

有機系の生理的反応、特に作業に関与するものが最初に現れることがあります。 後で、労作の感情が影響を受ける可能性があります。 パフォーマンスの変化は、通常、作業の規則性が低下したり、エラーの量が増加したりすることで明らかになりますが、パフォーマンスの平均にはまだ影響がない場合があります。 それどころか、適切な動機があれば、働く人は意志の力でパフォーマンスを維持しようとすることさえあります. 次のステップは、パフォーマンスの低下で終わる明らかなパフォーマンスの低下である可能性があります。 生理的症状は、人格の構造の変化や疲労など、生物の崩壊につながる可能性があります。 疲労のプロセスは、連続不安定化の理論で説明されています (Luczak 1983)。

疲労と回復の主な傾向を図 2 に示します。

図 2. 疲労と回復の主な傾向

疲労回復の予後

人間工学の分野では、ストレス要因の強度、持続時間、構成に応じて疲労を予測し、必要な回復時間を決定することに特別な関心があります。 表 1 は、これらのさまざまな活動レベルと考慮期間、および考えられる疲労の理由とさまざまな回復の可能性を示しています。

表 1. 活動レベルに応じた疲労と回復

必要な回復時間を決定するためのストレスと疲労の人間工学的分析では、1992 労働日の期間を考慮することが最も重要です。 このような分析の方法は、時間の関数としてさまざまなストレス要因を決定することから始まります (Laurig 3) (図 XNUMX)。

図 3. 時間の関数としてのストレス

ストレス要因は、具体的な作業内容と作業条件から決定されます。 作業内容は、力の生成 (例: 荷を扱うとき)、運動機能と感覚機能の調整 (例: 組み立て時またはクレーンの操作時)、情報から反応への変換 (例: 制御時)、入力からの変換である可能性があります。情報を出力すること (例: プログラミング、翻訳時) および情報を生成すること (例: 設計時、問題解決時)。 労働条件には、物理​​的側面（騒音、振動、熱など）、化学的側面（化学物質）、および社会的側面（同僚、交替勤務など）が含まれます。

最も簡単なケースでは、XNUMX つの重要なストレス要因が存在し、他の要因は無視できます。 そのような場合、特にストレス要因が筋肉労働に起因する場合、基本的な概念が知られているため、必要な休憩手当を計算することがしばしば可能です.

たとえば、静的な筋肉の作業における十分な休息時間は、次の式に従って乗算によってリンクされた指数関数のように、筋肉収縮の力と持続時間に依存します。

RA = パーセンテージで表した休憩手当 t

t =分単位の収縮期間（作業期間）

T = 収縮の可能な最大持続時間 (分単位)

f = 静的力に必要な力と

F = 最大の力。

力、保持時間、残り時間の関係を図 4 に示します。

図 4. 保持力と時間のさまざまな組み合わせに対する残りのパーセント許容値

同様の法則は、重い動的筋肉作業 (Rohmert 1962)、アクティブな軽い筋肉作業 (Laurig 1974)、または別の産業用筋肉作業 (Schmidtke 1971) にも存在します。 非物理的な仕事、例えばコンピューティング (Schmidtke 1965) に匹敵する法則を見つけることはめったにありません。 主に孤立した筋肉と非筋肉の作業に対する休息許容量を決定するための既存の方法の概要は、Laurig (1981) と Lucusak (1982) によって与えられています。

より困難なのは、図 5 に示すように、働く人に同時に影響を与えるさまざまなストレス要因の組み合わせが存在する状況です (Laurig 1992)。

図 5. XNUMX つのストレス要因の組み合わせ    

たとえば、XNUMX つの応力要因の組み合わせは、組み合わせの法則に応じて異なるひずみ反応を引き起こす可能性があります。 さまざまなストレス要因の複合効果は、無関心、代償的、または累積的である可能性があります。

関係のない結合法則の場合、さまざまなストレス要因が生物のさまざまなサブシステムに影響を与えます。 これらの各サブシステムは、ひずみを共通のサブシステムに入力することなく、ひずみを補正できます。 全体的なひずみは最大の応力係数に依存するため、重ね合わせの法則は必要ありません。

異なる応力要因の組み合わせが、各応力要因単独よりも低いひずみにつながる場合、代償効果が得られます。 筋肉の働きと低温の組み合わせは、身体が筋肉の働きによって生成された熱を低温で失うことを可能にするため、全体的な負担を軽減することができます.

いくつかのストレス要因が重なると、累積的な影響が生じます。つまり、それらは XNUMX つの生理学的な「ボトルネック」を通過する必要があります。 一例は、筋肉の働きと熱ストレスの組み合わせです。 両方のストレス要因は、循環系に共通のボトルネックとして影響し、その結果、累積的な負担が生じます。

Bruder (1993) (表 2 を参照) には、筋肉の働きと身体的状態との間の可能な組み合わせ効果が記載されています。

表 2. ひずみに対する XNUMX つの応力要因の組み合わせ効果のルール

0 無関心効果; + 累積効果; – 代償効果。

出典：Bruder 1993 より転載。

実際には通常の状況である XNUMX つ以上のストレス要因の組み合わせの場合、限られた科学的知識しか利用できません。 同じことが、ストレス要因の連続的な組み合わせにも当てはまります (つまり、作業者に連続的に影響するさまざまなストレス要因のひずみ効果)。 このような場合、実際には、生理的または心理的パラメーターを測定し、それらを積算値として使用することによって、必要な回復時間を決定します。

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