Безпека життєдіяльності

Молекула води -- диполь, тому через молекулярне притягання молекули легко утворюють плівки навколо дрібних мінеральних і колоїдних часток у ґрунті. Така плівка завтовшки 2--3 молекули води утримується на поверхні часток з більшою силою, тому гігроскопічна (міцно зв'язана) волога недоступна для рослин. Під час засухи можуть виникати фізіологічні сухості ґрунту: волога в ґрунті є, але тільки в гігроскопічній, не вилучуваній рослинами формі.

Визначені типи структури ґрунту в сукупності з будь-якою формою вологи формують властивості вологоутримання, воло-гопроникнення, вологопідйому. В умовах випаровування ґрунтова волога визначає майже 100 % вологість ґрунтового повітря (крім верхніх горизонтів ґрунту).

Повітря заповнює пори і порожнечі, вільні від води. Повітря проникає в ґрунт з атмосфери шляхом дифузії газів між атмосферою і поверхневими горизонтами ґрунту за градієнтом тиску. Практично газообіг йде безперервно. Тому в цілому склад газоподібної фази ґрунту якісно наближується до складу атмосферного повітря, але відрізняється ширшими коливаннями співвідношення будь-яких газів. Пояснюється це тим, що кисень активно поглинається ґрунтом у процесі дихання живих організмів і розкладання органічних залишків з інтенсивним виділенням СО2. Як наслідок, має місце (особливо влітку) вертикальний градієнт О2 і СО2 в ґрунтовому повітрі.

Органічна речовина є обов'язковим компонентом ґрунту. Вона утворюється як результат розкладання загиблих організмів. Частина органічної речовини формується у самому ґрунті, значна частина потрапляє в ґрунт з наземних екосистем.

Склад органічних речовин є різноманітним і містить компоненти, що утворюються на будь-яких стадіях розпаду складних вуглеводів, білків, жирів та інших речовин.

Найважливішою складовою, що формується у верхньому шарі Землі, є гумус. Накопичення гумусу на поверхні -- результат життєдіяльності черв'яків, які збагачують ґрунт речовинами і сприяють його утворенню. Наявність гумусу у ґрунті обумовлює його родючість.

Як середовище життя ґрунт посідає проміжне положення між атмосферою і гідросферою. Ґрунт характеризується структурованістю. В ньому можливе існування організмів, які дихають як за водним, так і за повітряним типом. У ґрунті має місце вертикальний градієнт проникнення світла, ще більш різкий, ніж у гідросфері. Усе це визначає проникнення життя в ґрунт.

Гідросфера -- сукупність усіх вод на Землі: материкових (глибинних, ґрунтових, поверхневих), океанічних і атмосферних. Океан охоплює близько 71 % поверхні Землі, внутрішні водоймища -- 5 %.

Вода на Землі виконує чотири дуже важливі екологічні функції:

1) є найважливішою мінеральною сировиною, головним природним ресурсом споживання (людство використовує її в тисячу разів більше, ніж вугілля чи нафту);

2) є основним інструментом у механізмі здійснення взаємозв'язків усіх процесів у екосистемах (обмін речовин, тепла, росту біомаси);

3) є головним агентом-переносником глобальних біоенергетичних екологічних циклів;

4) є основною складовою частиною всіх живих організмів.

Більшість сучасних вчених вважають, що життя народжувалося в океані, бо властивості водного океанічного середовища в багатьох випадках випередили хіміко-фізичну еволюцію всіх форм життя. Так, набір хімічних елементів, а частіше і кількісне співвідношення окремих іонів у тканинах живих організмів близькі до складу морської води навіть у земних тварин, рослин і людини. Але здебільшого кількісний вміст іонів в тілі навіть морських організмів може відхилятися від співвідношення їх у морській воді. Це пояснюється активним характером обміну речовин живих істот, їх здатністю вибіркового вилучення із середовища і затримання в своєму організмі солей.

Величезну роль відіграють води у формуванні поверхні Землі, її ландшафтів, у розвитку будь-яких процесів, перенесенні хімічних речовин углиб планети і на її поверхні, транспортуванні забруднювачів довкілля. Водяна пара в атмосфері виконує

функцію потужного фільтра сонячної радіації, а на Землі -- нейтралізатора екстремальних температур, регулятора клімату.

Вода, придатна для пиття, регламентується ГОСТом 2874-- 82. Виділяють три групи показників, які визначають якість води, характеризуючи:

-- властивості води;

-- хімічний склад води;

-- епідемічну безпеку води.

Визначені групи показників відповідають загальним вимогам, які ставляться до якості питної води:

1) вода має бути прохолодною, мати гарні органолептичні властивості (бути прозорою, безбарвною, без присмаку і запаху);

2) вода має бути придатною за своїм хімічним складом. Концентрація токсичних хімічних речовин не повинна перевищувати ГДК, а для низки нетоксичних речовин (солі, заліза, карбонатів та ін.) допустимі концентрації, що погіршують її органолептичні властивості;

3) вода має бути безпечною щодо епідемічних вимог, не мати у своєму складі патогенних бактерій, вірусів тощо.

Біотичний кругообіг -- це кругообіг біогенних елементів, зумовлений синтезом і розпадом органічних речовин в екосистемі. В основі цих процесів лежить реакція біотичного кругообігу речовин. Крім біогенних елементів, до біотичнго кругообігу залучені найважливіші для біоти мінеральні елементи і безліч будь-яких сполук. Тому весь циклічний процес хімічних перетворень, зумовлених біотою, особливо коли йдеться про всю біосферу, звуть ще біогеохімічним кругообігом.

Для рівноваги в екосфері дуже велике значення має глобальна замкненість біотичного кругообігу. Кругообіг буде замкнутий, коли існує точне рівняння сум прямих і зворотних витрат. Головними учасниками кругообігу є енергія, вуглець, азот, кисень, фосфор, вода.

Біосфера взагалі є цілісною системою. Найважливішою функцією біосфери є стійке підтримання життя, яке ґрунтується на безперервному кругообігу речовин, пов'язаному зі спрямованими потоками енергії. На рівні біосфери всі процеси поєднуються в єдину систему глобальної функції живої речовини.

У цілому біосфера дуже схожа на єдиний гігантський супер-організм, в якому автоматично підтримується сталість фізи-ко-хімічних і біологічних властивостей внутрішнього середовища.

Крім енергетичних, хімічних і харчових зв'язків, величезну роль відіграють інформаційні зв'язки.

Людина як об'єкт середовища

Складні відносини, що підтримують стійкий кругообіг речовин, а разом і існування життя як глобального явища нашої планети, сформувалися протягом значного періоду історії Землі. Останнім часом становище різко змінилося. Упродовж практично лише одного століття стрімкий прогрес науки і техніки привів до того, що за масштабами впливу на біосферні процеси діяльність людства стала співвідносна з чинниками, які визначали розвиток біосфери у попередню її історію.

У наш час набирає чинності розроблена акад. В. І. Вернадсь-ким концепція ноосфери (мислення, розум) -- сфери провідного значення людського розуму. «Людство в цілому,-- писав В. І. Вер-надський,-- стає могутньою геологічною силою. І перед ним, перед його мисленням і працею постає питання про перебудову біосфери в інтересах вільно мислячого людства як єдиного цілого. Цей новий етап біосфери, до якого ми, не помічаючи цього, наближаємося, й є ноосфера».

Найважливішою частиною ноосфери, основою її формування є інфосфера.

Інфосфера -- це сукупність усіх інформаційних процесів на Землі. Президент Міжнародної академії інформатизації акад. І. І. Юзвішин пише, що інформація -- це першооснова Всесвіту [38]. Тому одним з основних завдань науки XXI століття повинно бути дослідження інформаційних зв'язків біосфери та ноосфери, закономірностей формування чистого інформаційного середовища людини на основі принципу В. І. Вернад-ського доповняльності розвитку живої та неживої речовини. Взаємодія з будь-якою ситуацією починається на інформаційному рівні. Від якості формування інформаційного середовища ситуації залежить розв'язка ситуації.

Сучасний етап розвитку середовища життєдіяльності людства характеризується виникненням комплексу глобальних проблем (демографічної, продовольчої, екологічної та ін.), від розв'язання яких залежить розвиток та життєдіяльність людства в майбутньому. Згідно з працями акад. М. М. Моісеєва настає екологічна криза, основна причина якої некерований розвиток інформаційного середовища [44]. Глобальні проблеми виникли тому, що людство створює інформаційне середовище, не керуючись глобальною системою принципів відбору інформації, яка допомогла б людині формувати в кожній ситуації правила відбору інформації відповідно до системи пріоритетів. Отже, повинні бути принципи визначення найважливішої інформації, яка відповідає безпеці життєдіяльності у кожному випадку. З точки зору загальної теорії систем ці принципи формулюються так.

Для усіх підсистем великої системи інформація про умови безпеки життєдіяльності великої системи повинна мати найвищий пріоритет.

Пріоритетом другого рангу повинна бути інформація про безпеку взаємодії підсистем одного рівня.

Пріоритетом третього рангу повинна бути інформація про безпеку життєдіяльності на внутрішньому рівні однієї підсистеми.

Додержання цих принципів відбору інформації для оцінки ситуацій, у яких діє система, сприяє мінімізації взаємодії з середовищем, що є основною умовою виживання. Така система пріоритетів відповідає християнським заповідям (пріоритети моралі і віри в існування Найвищого Начала, якому все підпорядковується). А у заповідях виражені головніші закони існування Всесвіту в доступній для людства формі. Система пріоритетів в інформаційному середовищі керує черговістю і можливістю надходження інформації в інформаційне середовище людини, оцінкою ситуації для вибору лінії поведінки. За невизначеної чи неправильної системи пріоритетів людині потрібно враховувати набагато більше чинників для оцінки ситуації. Наприклад, для водія світлофор -- це представник умов безпеки життєдіяльності великої системи -- дорожнього руху. Коли водій їде на червоне світло, порушуючи правила руху, йому замість одного чинника (світло світлофора) слід враховувати усі чинники руху в цей та наступний моменти для оцінки ситуації на дорозі. Аварійна ситуація виникає тоді, коли водій не встигає переробити усю інформацію для своєчасної оцінки ситуації. Його головна помилка в тому, що для нього найбільш пріоритетна інформація про особисті потреби, а інформація про умови безпеки життєдіяльності великої системи, до якої він належить, їдучи дорогою, не переробляється у його інформаційному середовищі.

Коли під час формування інформаційного середовища порушуються пріоритети першого та другого рангу, це призводить до порушення пріоритету третього рангу. В розглянутому прикладі порушення пріоритету першого рангу призвело до порушення пріоритету другого рангу: водій не встиг переробити інформацію про інші автомобілі, порушився рух автомобілів на дорозі, сам водій-порушник теж потрапив у небезпечну ситуацію, яка загрожувала його життю. Інформація про безпеку життєдіяльності підсистеми є частиною інформації про безпеку життєдіяльності усієї великої системи та усіх взаємодій у цієї системі.

Зараз відбувається швидка інформатизація суспільства, що означає не стільки тотальну комп'ютеризацію, скільки закономірне поширення впливу на людство та прискорення інформаційних процесів. Інформація стає таким самим важливим ресурсом життєдіяльності людини, як матеріальні та енергетичні ресурси [37].

Інформаційне середовище є результатом та умовою існування людської діяльності. В інформаційному середовищі знання окремої людини (знання для себе) перетворюється у знання людської спілки: по-перше, у знання групи, потім у знання великого колективу, потім у знання всього людства. Так створюється структура інформаційного середовища: перший рівень -- мікро-середовище (внутрішнє середовище окремої людини); другий рівень -- зовнішнє середовище людини (середовище на рівні соціальної групи); третій рівень -- макросередовище (глобальний рівень всього людства). Інформаційне середовище містить умови та правила таких перетворень. Інформаційне середовище -- це мережа інформаційних відносин [38]. Інформаційний процес -- це процес перетворення відображення внутрішніх відносин у об'єктах, або перетворення відображення відносин між різними об'єктами. На інформаційному рівні людина аналізує та синтезує не властивості речей, предметів або їх елементів, а відносини в них та їх відносини з навколишнім середовищем. Інформація виникає як результат інформаційних процесів.

Характер і масштаби впливу людини на навколишнє середовище визначаються подвійним його положенням у біосфері. З одного боку, людина -- біологічний об'єкт, що є часткою загальної системи кругообігу і пов'язана з середовищем складною системою енергетичних та інших взаємодій і адаптацій. У цій системі зв'язків людина як вид займає нішу гетеротрофного консументу -- поліфаги з аеробним типом обміну.

З іншого боку, людство -- високорозвинена соціальна система, ставить до середовища широке коло небіологічних вимог, спричинених технічними, побутовими, культурними потребами, які збільшуються відповідно до розвитку науки, техніки, культури. Як результат цього, масштаби використання природних (перш за все біологічних) ресурсів суттєво перевищують чисто біологічні потреби людини. У зв'язку з цим має місце ситуація підвищених вимог до експлуатації біологічних та інших ресурсів, порушуються природничі зв'язки, підвищується частка органічної речовини, що не повертається в кругообіг.

Соціально-технічні потреби людини пов'язані з відчуженням з навколишнього середовища речовин, які не входять в біогенний кругообіг і відповідно не повертаються в початкове становище і не поновлюються. Так виникає проблема непонов-лених ресурсів. У свою чергу, багато продуктів технологічної переробки також не включаються у кругообіг. Не маючи специфічних біологічних деструкторів, вони не розкладаються, а накопичуються як забруднювачі біосфери. Таким чином, забруднення біосфери -- прямий наслідок сучасних форм господарювання. Токсичність багатьох продуктів, що виділяються в навколишнє середовище, порушує структуру і функції природних і біологічних систем.

Наближається кризова ситуація: людство як соціальна система функціонує значно ширше, ніж біологічна, порушуючи збалансований в процесі еволюції біологічний кругообіг. Як наслідок, неминуче погіршується якість середовища. Вихід бачиться у використанні розуму людства (у вигляді суми знань і технологічних розробок) не тільки для експлуатації природничих ресурсів, а й для їх зберігання і збільшення.

Ситуація, що склалася, не може бути змінена природною еволюцією шляхом дії систем регуляції на рівнях організації живої матерії. Рішення проблеми передбачає активне регулювальне втручання людини в біосферні процеси аж до спрямованого контролю чисельності і біологічної активності економічно значущих видів і формування штучних екосистем із запланованими властивостями. Основою рішення цієї проблеми мають стати глибокі знання природних законів формування і функціонування біологічних систем будь-якого рангу.

У підходах до вирішення цих проблем є два аспекти. Перший пов'язаний з вивченням механізмів впливу антропогенних дій на біологічні системи, адаптивних реакцій на впливи, діапазонів пристосування біологічних систем до окремих чинників та їх комплексів. За сутністю, це проблема стійкості біологічних систем до середовищних і антропогенних чинників. Здобуті дані відкривають можливості розробки екологічних параметрів оцінки стану систем, а також нормативів господарчого навантаження, гранично допустимих доз небезпечних речовин, квот вилучення об'єктів з експлуатації та ін.

Другий аспект дослідження пов'язаний з тим, що навіть за відсутності прямих впливів на природні системи людство всією своєю повсякденною діяльністю змінює умови їх існування. Зміни ландшафтів, режиму вод, ненавмисне завезення багатьох видів з-за кордону, природних ареалів, як і багато інших впливів, зумовлюють перебудову складу і структури екосистем. Міста і промислові райони, агроценози і біокультури -- нові екосистеми, що виникли за законами екології. Постає завдання свідомого управління екологічними системами з метою підвищення продуктивності, конструювання стійких в умовах антропогенних ландшафтів екосистем будь-якого цільового призначення.

Рішення цих завдань на рівні біосфери в цілому виходить за межі суто біологічних проблем. В ноосфері діє комплекс чинників, що містить технологічні, економічні, політичні, юридичні, моральні та інші соціальні аспекти.

Потреби людини на рівні забезпечення життєдіяльності

У розділі «Мета, завдання і структура посібника» вже наводився перелік потреб людини. Повернемося до докладнішого розгляду цього питання відносно людини як об'єкта середовища, що потребує захисту.

Основні матеріально-енергетичні потреби. В табл. 3.1 наведено середні нормативні значення потреб людини в енергії, кисні, найважливіших речовинах і воді.

Показники, близькі до нижніх меж норм дорослої людини, найбільш точно відображають середні значення її потреб з масою тіла понад 70 кг. Ці показники можуть суттєво змінюватися, переважно в бік підвищення (на 30--50 %) залежно від віку, статі, маси тіла, умов теплообміну, у жінок стану вагітності, а за енергією -- в декілька разів при значному фізичному навантаженні. До зазначених потреб входять також вимоги до екологічної чистоти води, повітря і продуктів харчування -- відсутність у них шкідливих домішок і порушення природного складу.

Інформаційні потреби. Інформаційні потреби -- це основа формування усіх іншіх потреб людини. Будь-яка взаємодія людини з її середовищем починається на інформаційному рівні. Наприклад, потреба в їжі. Перед тим, як приготувати собі їжу, людина повинна знати, які продукти не шкодять її здоров'ю. Поняття «інформаційна потреба» тісно пов'язане з поняттям «інформаційне середовище». У процесі життєдіяльності людини формується її інформаційне середовище. Середовище -- це сукупність усіх об'єктів, зміна властивостей яких впливає на систему, а також тих об'єктів, властивості яких змінюються внаслідок поведінки системи [42]. Отже, інформаційне середовище впливає на формування інформаційних потреб, які стимулюють формування інформаційного середовища людини. Інформаційне середовище -- це джерело інформаційних ресурсів, які можуть впливати на людину, а також приймач нової інформації, яка змінює середовище людини. Щоб уявити собі, як функціонує інформаційне середовище, треба зрозуміти, що таке інформація, інформаційний ресурс. «Інформація» як поняття відрізняється від понять «знання», «відомості», «дані».

Дані -- це факти, ідеї, відомості у знаковій формі, яка дозволяє робити їх передавання, обробку та інтерпретацію (тлумачення, пояснення, розкриття змісту). Інформація -- це зміст, який людина приписує даним. Для чого їй знати правила подання даних фактів, ідей, відомостей [34]? Наприклад, одна й та сама формула з математики є зрозумілою для одного студента, який був присутній на лекціях професора, і незрозумілою для студента, який не відвідував лекції і не знає, як тлумачити цю формулу. Знання -- це структурована та вже перероблена людиною інформація, що створює систему. Знання за певних умов формує інформацію. Є також зворотний процес -- інформація впливає на створення нового знання [40]. Для того, щоб визначити, чи була у відомості інформація для даної людини, треба уявити, які зміни відбулися в її уявленні про навколишній світ, у її знаннях [43].

Потреба в інформації (інформаційна потреба) суттєво відрізняється від інших видів потреб людини. Потреба в інформації задовольняється не стільки як результат, скільки у процесі її споживання. А споживання інформації -- це її сприйняття та усвідомлення. Після споживання інформація не зникає, але змінюється її цінність для даної людини [37]. Тобто задоволення інформаційної потреби безпосередньо залежить від можливостей людини переробити інформацію.

Не тільки виникнення людини, виділення її із світу тварин, а й увесь наступний розвиток людства, який супроводжувався становленням та розвитком особистості, був процесом соціалізації людини, входження її у соціальне середовище, пристосування до нього, освоєння конкретних соціальних ролей та функцій з метою творчого перетворення як навколишнього світу (природного та соціального), так й самої людини. Виникнення науки як особливої соціальної системи стало якісно новим етапом у розвитку соціального середовища, ознакою якого була поява нового типу кооперування праці -- кооперування за допомогою наукової інформації. Можливість такого кооперування була забезпечена формуванням специфічної підсистеми соціального середовища -- інформаційного середовища науки. У людини з'явився новий тип потреби -- потреба у науковій інформації. Ця потреба пов'язана з розвитком творчих можливостей людини. Отже, в інформаційному середовищі є чинники, що впливають на формування потреб людини та становлення творчої особистості.

Взаємодія людини з інформаційним середовищем визначається багатьма чинниками, з яких розглянемо такі: 1) належність людини до соціальної групи, колективу, на який орієнтовані потоки інформації; 2) активне зацікавлення якимись проблемами, питаннями; 3) усвідомлення людиною своїх інформаційних потреб та здатність людини формулювати запитання щодо необхідної інформації; 4) структура інформаційного середовища, його організованість.

Для того, щоб активно звертатись до інформаційного середовища, впливати на його організацію, людина повинна мати достатньо інформації про це середовище (метаінформацію): володіти правилами переробки інформації та мати знання, де, яку інформацію слід шукати. Наприклад, щоб здобути інформацію з англійського тексту, треба спочатку вивчити англійську мову, потім знайти цей текст у бібліотеці [40].

Належність до колективу, соціальної групи багато в чому визначає характеристики потоку інформації, який одержує людина, та принципи переробки цієї інформації. У своєму професійному середовищі людина виробляє уявлення, яка інформація є обов'язковою для підтримки її професійного рівня. Належність людини до соціальної групи визначає певну систему цінностей та оцінок у відбиранні інформації, емоційні оцінки інформації (фасцинацію [40]). Наприклад, у групі студенток найбільш важливим джерелом інформації про те, що належить до моди в одязі, вважається журнал «Наталі», тому майже всі дівчата цікавляться новими надходженнями цього журналу.

Частково саме середовище визначає потік інформації, який надходить до людини. Частково людина керує цим потоком. Інформаційне середовище безперервно перетворюється. Формування інформаційного середовища проходить водночас із процесом формування інформаційних потреб, у тісному зв'язку з ним та у залежності від нього. Потреби конкретної людини суттєво змінюються у процесі взаємодії з інформаційним середовищем. Середовище системи -- це не просто взаємозв'язок навколишнього світу з цією системою, а виділений взаємозв'язок, без розгляду якого неможливе дослідження даної системи. Тобто проблема середовища системи -- це проблема виділення суттєвих взаємозв'язків системи з навколишнім світом [40]. Інформаційне середовище конкретної людини формується шляхом виділення суттєвих для формування її інформаційних потреб зв'язків в інформаційному середовищі колективу, до якого належить людина. Але для виділення таких зв'язків необхідно володіти значною метаінформацією про інформаційне середовище. Що ж визначає виділення суттєвих зв'язків в загальній системі комунікацій людства, коли людина не володіє достатньою меташформацією про інформаційне середовище? Крім інформації та метаінформації, інформаційне середовище містить ще засоби емоційного впливу на людину (фасцинацію) для того, щоб створити настанову на сприйняття конкретної інформації [46]. Наприклад, сучасна індустрія реклами може навіяти людині бажання купити те, що їй справді зовсім не потрібно. Реклама в першу чергу передбачає вплив на емоції людини, на переключення її уваги до об'єкта реклами. Таким чином формується суспільство споживання з його безглуздим марнотратством матеріальних ресурсів та людської праці [37].

Метаінформація визначає можливість потрапляння конкретної інформації в інформаційне середовище людини або колективу. Фасцинація може стимулювати розвиток самого ме-таінформаційного запасу. Наприклад, коли жінка одружується з іноземцем, вона вивчає його рідну мову, читає книжки про країну свого чоловіка.

Серед засобів пізнання об'єктивного світу дедалі більшого значення набуває наукова інформація. Ця інформація має властивість невизначеності [47]. Вонаь передусім пов'язана з невизначеністю наукового знання, тому що знання відображає невизначеність об'єкта дослідження, та з невичерпністю інформаційних ресурсів: залежно від тієї чи іншої пізнавальної ситуації той самий текст може нести різну інформацію. Таким чином, у процесі наукової творчості вчений вимушений пос-тійно робити вибір, який зумовлений трьома невизначеностями: метою дослідження, шляхом здобуття знання та сприяння інформації. Це значить, що інформаційна потреба відображає потребу у можливості відбору, порівняння альтернатив, а не тільки у конкретних інформаційних ресурсах. Ні об'єкт, ні мета пізнавальної діяльності самі по собі не визначають, яка інформація необхідна для вирішення будь-якої проблеми.

Потреба -- це особливий психічний стан індивіда, який він усвідомлює як «напруженість», «дискомфорт», «незадоволення»; це відображення у психіці людини невідповідності між внутрішніми та зовнішніми умовами діяльності [39]. Те, що інформація є «смислова, семантична» [41], зумовлює залежність відбору інформаційних ресурсів від структури уявлення про навколишній світ [41], від організації знань людини про навколишнє середовище (тезаурус). Це значить, що інформаційні ресурси людина може відбирати залежно від того, наскільки вона усвідомлює потребу у зміні свого тезауруса відповідно до конкретної проблемної ситуації. Акад. В. М. Глушков пише, що інформація -- це показник змін, якими супроводжуються усі процеси. Середовище, в якому діє людина, безперервно змінюється. Людині постійно потрібна інформація для того, щоб своєчасно адаптуватися до змін навколишнього середовища, до нових проблемних ситуацій. Інформаційна потреба виникає тоді, коли людина усвідомлює невідповідність своїх знань (внутрішня умова діяльності) до стану інформаційного середовища (зовнішня умова діяльності). У теорії інформації інформацію називають мірою упорядкування системи, усунутою невизначеністю ситуації. Коли людина потрапляє у невизначену ситуацію, вона не знає, яка інформація їй потрібна для прийняття рішення. У такому випадку інформаційна потреба -- це потреба в усуненні невизначеності ситуації. Усвідомлення інформаційної потреби залежить від можливостей сприйняття та переробки інформації, від наявності знань про структуру інформаційного середовища, тобто від метаінформації в інформаційному середовищі людини. Але для того, щоб формувались ці можливості, потрібно, щоб необхідна інформація ще й потрапила в зону уваги людини. Процеси уваги та усвідомлення тісно зв'язані. Людина усвідомлює лише ті сигнали, які для неї у даний момент мають найбільше значення. Інші сигнали ігноруються [48]. Отже, по-перше, для усвідомлення інформаційної потреби дуже важливі настанови людини: що для неї є важливим, цінним, що їй подобається. Такі настанови людина усвідомлює не завжди. Це свідчить про те, що інформаційна потреба містить дві компоненти: визначену, яка залежить від метаінформації, та неявну, неусвідомлену людиною, яка залежить від властивостей інформаційного середовища переключати увагу людини на конкретну інформацію, тобто від фасцинації. Ця компонента характеризується нестачею метаінформації у тезаурусі людини. Коли людина сформує достатню метаінформацію (правила придбання та переробки інформації), тоді неусвідомлена інформаційна потреба перейде в усвідомлену -- людина зможе цілеспрямовано відбирати інформаційні ресурси для вирішення проблеми. Ця ситуація схожа з ситуацією першокурсника, який не знає, що означають назви навчальних дисциплін і яка з них може його зацікавити. Тільки прослухавши кілька лекцій, він зможе виявити зацікавленість конкретною дисципліною. Спочатку на людину діє фасцинація інформаційного середовища, яка безпосередньо впливає на емоції людини, формує систему цінностей, пріоритетів. Це активізує формування метаінформаційного запасу, який дає змогу відбирати та переробляти інформацію. Наприклад, коли людина шукає собі цікаву книжку, вона наперед може не знати ні автора, ні назви книжки. Коли знайомі їй кажуть: «Ця книжка дуже цікава, усі її вже прочитали і написав її дуже знаменитий автор», тоді людина почне розшукувати цю книжку, вона захоче її прочитати насамперед не тільки тому, що зацікавилася змістом, спочатку її цікавить -- що в цій книжці привабило усіх знайомих.

Таким чином, інформаційна потреба людини не зводиться до потреби у конкретних інформаційних ресурсах, це скоріше потреба у «полі відбору» [37], в такій організації інформаційного середовища, щоб воно могло бути не тільки джерелом інформаційних ресурсів, а також давало змогу формувати інформаційні потреби завдяки «надлишку» метаінформації.

Невизначеність інформаційної потреби зумовлена відмінністю інформаційних ресурсів від інших ресурсів людської діяльності. Така відмінність характеризується невичерпністю інформаційних ресурсів. Це пов'язано з необмеженою кількістю можливостей тлумачення даних, тобто з необмеженою можливістю накопичення метаінформації в інформаційному середовищі.

Інформаційні потреби можуть бути двох основних типів: поточні і конкретні [37].

Поточні інформаційні потреби -- це потреби, які зумовлені необхідністю людини пристосуватися до змін у навколишньому середовищі. Вони часто проявляються у бажанні людини «бути в курсі всього, що робиться у світі».

Конкретні (спеціальні) -- це потреби у інформації для рішення конкретного завдання. Наприклад, для інженера -- це технічна інформація, для медика -- медична інформація тощо.

Тепловий комфорт. Відповідно до фізіологічних характеристик людини умови теплового комфорту досягаються, коли величина тепловіддачі знаходиться в межах 40--45 Вт/м2. Ці умови забезпечуються різними сполученнями температури і швидкості руху повітря, величини теплового випромінювання, випаровування вологи і теплоізоляційних властивостей одягу. Легше за все тепловий комфорт досягається за температури 18--25 °С, швидкості руху повітря не більш 0,2 м/с, відсутності прямого сонячного випромінювання, відносної вологості в межах 40--60 % і теплоізоляції одягу в межах 0,14--0,18 град м2/Вт, що відповідає звичайному робочому чи домашньому одягу європейця.

Просторовий комфорт і потреби в діяльності. Для забезпечення первинних потреб людини необхідний певний просторовий мінімум. Відповідно до існуючих середніх оцінок він складається з 250 м2 території помешкання (житло, службові і виробничі приміщення, транспортно-шляхова мережа), 750 м2 лісу чи зелених насаджень, 2800 м2 -- оранки і 3200 м2 -- пасовища -- всього 7000 м2.

Таблиця 3.1 Добова фізіологічна речовинно-енергетична потреба людини

Природжена потреба у визначенні особистого чи групового простору у сучасної людини значною мірою редукована. Це має місце в зв'язку зі скороченням простору життєдіяльності і пристосуванням до існування в приміщеннях. Густота людської популяції знаходиться в широких межах -- від найнижчих значень у полярних зонах до десятків тисяч людей на 1 км2 у великих містах. У приміщеннях і громадському транспорті -- ще більша скупченість. В таких умовах у багато разів підвищується гігієнічна і психологічна критичність мікросе-редовища людини. Потреби в просторовому комфорті передбачають захищеність людини від інфекцій і від стану стресу, спричинених надзвичайно великою скупченістю і надлишками анонімних контактів.

Людина за своєю біологічною природою -- достатньо активна істота. Для її нормального фізіологічного стану потрібен певний рівень діяльності, рухомої активності і сприйняття інформації. Дефіцит рухів і фізичних навантажень значно частіше, ніж залишкова рухомість чи напружена праця, сприяють захворюванням. Спрямованість на позбавлення людини від тяжкої праці поступово приводить до усунення і більш легкої фізичної лраці, а потреби діяльності дедалі більше переміщуються в сферу емоційно-інформаційних потреб і операційно-ігрових занять.

Сексуальна потреба людини тісно пов'язана з унікальною у тваринному світі властивістю -- можливістю безперервного статевого життя протягом тривалого репродуктивного періоду. Підвищена сексуальна активність людини щодо споріднених приматів і висока автономізація сексуальності від дітородної функції.

Реалізована статева активність відображає тільки частину сексуальної потреби. В цю сферу у людини залучений широкий і складний комплекс почуттів, нервових і гормональних реакцій, творчих імпульсів, особливостей поведінки. На біологічну основу сексуальності нанизані різні етичні, психологічні, етнічні, релігійні, соціальні та інші стимули, традиції і регламенти, які привносяться вихованням і культурою. Існуюча дисгармонія статевих відносин збільшується екологічним впливом.

Соціально-психологічні і соціальні потреби. Ці потреби щільно пов'язані з біологічними і мають глибоке коріння в минулому. До соціально-психологічних потреб належать перш за все потреби у біосоціально спорідненому угрупованні людей, починаючи із сім'ї. Наслідком цього є:

-- потреба в спілкуванні з іншими членами угруповання; визначення свого місця в ієрархії стосунків всередині угруповання і свого соціального статусу; потреба утворення сім'ї;

-- володіння основами поведінки і культури, що властиво цьому суспільству людей; усвідомлення етнічної належності; оволодіння навичками, що визначають характер діяльності і положення суб'єкта в системі загальновідомого розподілу праці;

-- потреби вибору життєвих можливостей -- засобів здобуття благ; естетичні та інтелектуальні потреби;

-- потреби в умовах і діяльності, що сприяє прояву індивідуальності, самооцінки особистості, реалізації її творчого потенціалу, обізнаності у своїх соціальних потребах;

-- потреби у похвалі і заохочуванні, суспільному визнанні, соціальному престижі та ін.

Економічні потреби містять питання матеріального забезпечення біологічних і соціальних потреб, які реалізуються через будь-які засоби і речі споживання, більшість з яких є товарами першого вжитку (чи послуги). Існують також товари другорядного вжитку.

В матеріальному забезпеченні є потреби першої необхідності не тільки матеріально-енергетичних, а й інформаційних, соціально-психологічних, соціальних та інших питань.

Класифікація основних форм трудової діяльності людини

Розрізняють працю фізичну, коли переважає робота м'язової системи, та розумову, коли основне навантаження припадає на ЦНС, її вищі відділи.

Поділ праці на фізичну та розумову є умовним, оскільки будь-яка діяльність людини не може здійснюватись без участі вищих відділів ЦНС, так само як будь-яка розумова діяльність не може відбуватися без участі м'язової системи.

У трудовій діяльності людини на сучасному виробництві переважають функції управління, контролю, спостереження, що ставить вимоги до розумової діяльності (сприйняття та переробка інформації, розв'язання логічних задач тощо). Фізичне зусилля, як правило, зводяться до рухів, пов'язаних з управлінням пультами машин, механізмів, переміщенням тіла у просторі та підтриманням певної робочої пози.

М'язова діяльність, у свою чергу, може бути пов'язана з роботою м'язів, що супроводжується зміною довжини м'язових волокон та переміщенням тіла або його частин, а разом з ними знарядь та предметів праці. Така м'язова діяльність дістала назву динамічної роботи. Розрізняють позитивну динамічну роботу, коли рух здійснюється в напрямі, протилежнім дії сили тяжіння (підняття вантажу), та негативну, коли рух здійснюється в напрямі дії сили тяжіння (опускання вантажу).

М'язова робота, коли напруження м'язів підтримується без зміни довжини м'язових волокон, називається статичною. При цьому не відбувається переміщення тіла та його частин у просторі. Завдяки статичній роботі м'язів здійснюється підтримання вантажу в певному положенні, тиск на важелі управління, збереження певного положення тіла тощо.

Динамічна робота -- це складний цикл рухових актів, які є основою трудової діяльності. Фізіологічна вартість виконуваної роботи визначається її інтенсивністю і тривалістю. Вона ставить вимоги не тільки до м'язової системи, а й до організму в цілому -- ЦНС, серцево-судинної, дихальної, видільної систем тощо.

Негативна динамічна робота за інших рівних умов ставить менше вимог до організму, ніж позитивна. Робота при опусканні вантажу становить приблизно 50 % роботи під час його підняття.

Статична м'язова робота полягає в довільному і тривалому скороченні м'язів. При цьому в руховий центр, що регулює діяльність відповідних груп м'язів, безперервно надходить потік імпульсів, що досить швидко спричиняє виснаження його функціонального потенціалу і розвинення втоми. Статичне напруження м'язів призводить також до механічного стиснення кровоносних судин, що перешкоджає кровообігові та знижує функціональні можливості відповідних груп м'язів.

Описані різновиди трудової діяльності людини не завжди можуть чітко охарактеризувати різноманітність її видів на сучасному етапі розвитку виробництва. У зв'язку з цим було запропоновано інші класифікації, серед яких найуживанішою є така праця, що вимагає значної м'язової активності, механізована, автоматизована і напівавтоматизована, групова, пов'язана з дистанційним управлінням, та розумова інтелектуальна праця.

Форми праці, які потребують значної м'язової активності (землекопа, коваля, лісоруба, косаря, вантажника), мають сьогодні мізерно малу питому вагу і належать до відмираючих. Ці роботи характеризуються високою енерговитратою (понад 21 кДж/хв). У роботі бере участь більшість скелетних м'язів тулуба та кінцівок, що сприяє розвитку та високому ступеню тренованості ССС, ДС, м'язової системи. Однак варто відзначити низьку продуктивність цих форм праці. Так, при роботах із затратою енергії понад 25 кДж/хв відпочинок при оптимальному режимі має становити близько 50 % загального робочого часу. Крім того, однобічний розвиток м'язової системи, поряд з високими фізичними навантаженнями, створює несприятливі умови для гармонійного розвитку особистості. Отже, важка м'язова праця не повинна бути поширеною на сучасному виробництві і може бути допустимою лише в окремих короткочасних ситуаціях.

Механізована праця є найбільш розповсюдженою формою трудової діяльності, до якої належать професії, пов'язані з роботою, що виконується за допомогою машин, верстатів та іншого обладнання (токар, слюсар, шліфувальник, фрезерувальник та ін.). Енерговитрати робітників цих професій становлять 10,5...21 кДж/хв. Робота характеризується зниженням м'язових зусиль та підвищенням вимогливості до точності та швидкості рухів. Програма дій за такої форми праці значно ускладнюється. Основне навантаження припадає на дрібні групи м'язів. Робота супроводжується вимушеною робочою позою. Підвищується компонент розумової діяльності, пов'язаний з необхідністю обслуговування складної конструкції обладнання, що використовується, а також вмінням читати креслення і користуватися технічною документацією. Основними несприятливими чинниками цього виду трудової діяльності є монотонність у роботі, навантаження на дрібні групи м'язів, вимушена робоча поза.

Форми праці, пов'язаної з напівавтоматичною роботою на виробництві, характеризуються повним виключенням людини з процесу обробки предметів праці, що виконується механізмами. Завдання робітника полягає у виконанні простих операцій із обслуговування машин та агрегатів, подачі вихідного матеріалу тощо, наприклад праця, пов'язана із штампуванням деталей або виробів на напівавтоматах. Енерговитрати при виконанні такого роду робіт коливаються в межах 8...13 кДж/хв. Робота полягає у швидких і точних рухах і характеризується монотонністю, вимушеною робочою позою, не потребує високої кваліфікації. Людина за такої форми праці стає немовби придатком обладнання. З фізіологічної точки зору така робота заслуговує на негативну оцінку.

Основною професією, пов'язаною з автоматизованою працею, є професія налагоджувальника, який виконує роботу з налагодження, ремонту та нагляду за роботою автоматичних ліній. Робота потребує високої кваліфікації, оскільки потрібно детально знати обслуговувані агрегати, вирішувати складні завдання при їх налагоджуванні та експлуатації, швидко реагувати і виконувати робочі рухи. При цьому досить велику питому вагу в робочому часі може становити час оперативного спокою.

Групова праця характеризується подрібненням виробничого процесу на дрібні операції, що виконуються групою робітників. Характерною особливістю групової форми праці є синхронізація окремих ділянок. Групова праця за нераціональної організації може характеризуватись монотонністю, гіподинамією, вимушеною позою, спрощенням та беззмістовністю.

Праця з дистанційним керуванням виникла в процесі автоматизації виробництва. За цієї форми трудової діяльності усі процеси, що відбуваються за технологічним процесом, реєструються електронними приладами, кодуються й у вигляді сигналів подаються на пульти управління. Там їх сприймає, аналізує, виробляє рішення та надсилає відповідні команди через органи управління (важелі, кнопки, тумблери тощо) оператор. З фізіологічної точки зору робота операторів характеризується монотонністю, нервово-емоційним напруженням, гіподинамією, напруженням аналізаторів, підвищеною вимогливістю до таких функцій, як увага, пам'ять, швидкість сприймання та переробки інформації тощо. Ступінь виявлення цих несприятливих характеристик залежить від форми організації дистанційного управління, системи сигналізації та управління, параметрів електронного обладнання, що використовується.

Удосконалення форм дистанційного управління має бути спрямоване на звільнення людини від ролі оперативної ланки шляхом використання системи саморегуляції та створення роботів. Підключення оператора до автоматичного обладнання проходить тільки в екстрених випадках, які потребують усунення недоліків або внесення змін у роботу окремих технологічних етапів.

До інтелектуальних належать професії сфери матеріального виробництва (інженерно-технічні працівники, обліковці та ін.) та поза ним (працівники науки, мистецтва, прикладних знань).

Розумову працю характеризують низькі енергетичні затрати (8...8,2 кДж/хв), незначна м'язова активність, відсутність, як правило, чіткого обмеження у часі робочого стану, складність та мінливість програм дії, велика кількість переробленої інформації, підвищені вимоги до уваги, пам'яті, емоційної сфери. Основними негативними характеристиками інтелектуальної праці можуть бути нервово-емоційне напруження, гіподинамія, перенапруження аналізаторів і психічних процесів.

Зміни у фізіологічному стані людини під час роботи

Виконання роботи супроводжується розвитком функціональних змін в органах, які працюють (м'язах, нервових центрах, аналізаторах), і у так званих обслуговуючих системах -- дихальній, серцево-судинній, центральній нервовій, кровоносній тощо.

Дихальна система. Під час переходу із стану спокою до роботи у дихальній системі настають зміни, зумовлені потребою у підвищеній кількості кисню та видаленні з організму надлишку вуглекислоти. Основним підсумовуючим показником функціонального стану ДС є об'єм легеневої вентиляції (ОЛВ) -- об'єм повітря, що проходить легені за хвилину (хвилинний об'єм дихання). У спокої ОЛВ становить 4...8 л/хв. Під час роботи, при максимальних навантаженнях, він може підвищуватись до 100 л/хв.

Об'єм легеневої вентиляції може збільшуватись рівномірно за рахунок глибини та частоти дихання (частіше за все), переважно за рахунок частоти дихання (за відсутності тренування, при незручній позі робітника) або глибини дихання (найбільш сприятлива реакція на виконання роботи, яка спостерігається у тренованих осіб).

Ступінь збільшення ОЛВ при переході до роботи здебільшого пропорційний величині виконуваної роботи і підвищенню споживання О2 та виділення СО2. Виняток становлять випадки, коли робітник виконує важку м'язову роботу і споживання О2 нижче від потреби у ньому. В цих випадках ОЛВ може збільшуватись, а споживання кисню залишатись на одному рівні -- на рівні так званої кисневої межі.

Якщо розвивається втома, може спостерігатись збільшення ОЛВ внаслідок стимуляції ДС кислими продуктами обміну, що накопичуються у м'язах, а також завдяки включенню в роботу додаткових груп м'язів, коли сила м'язів, які виконують ці операції, починає падати.

Тривале вимушене положення тіла (наприклад, навпочіпки) при виконанні деяких виробничих процесів утруднює зовнішнє дихання. Через нераціональну робочу позу знижується життєва ємність легень (ЖЄЛ). Так, якщо ЖЄЛ у вільному вертикальному положенні тіла взяти за 100 %, то при згинанні тулуба вперед вона становитиме 88,5 %, а при розгинанні -- 75 %.

При важкій м'язовій роботі видих здійснюється активно, тобто за участю м'язів, скорочення яких також може зменшувати ЖЄЛ. Зменшення ЖЄЛ за цих умов компенсується перерозподілом об'ємів легень. Зокрема, об'єм альвеолярного повітря доповнюється за рахунок резервного та додаткового.

Серцево-судинна система. Підсумовуючим показником діяльності ССС є хвилинний об'єм крові (ХОК) -- об'єм крові, яка викидається серцем в аорту за одну хвилину. В спокої ХОК становить 3...6 л/хв. При м'язовій роботі ХОК зростає прямо пропорційно важкості виконуваної роботи.

Максимальне значення ХОК становить ЗО...40 л/хв. Збільшення ХОК можливе завдяки як ударному об'єму серця, так і частоті серцевих скорочень, частіше, особливо при великому та інтенсивному навантаженні, за рахунок першого і другого. У нетренованих людей ХОК збільшується завдяки частоті серцевих скорочень, у тренованих -- ударному об'єму. Систолічний, або ударний, об'єм серця (УОС), який у спокої становить 60...80 мл, при роботі може збільшуватись у 2...З рази, досягаючи у тренованих людей 200 мл. Частота серцевих скорочень у спокої становить 60...80 за 1 хв, при важкому фізичному навантаженні -- 200...250 за 1 хв. ХОК під час важкої фізичної роботи збільшується через інтенсивніший приплив крові до серця. При цьому крові може притікати більше, ніж виштовхується в аорту. Частина крові залишається у порожнині шлуночка, що спричиняє його розширення, а за тривалої роботи це може призвести до розвитку робочої гіпертрофії лівого шлуночка.

Під час роботи серця за рахунок збільшення частоти серцевих скорочень, а також зменшення тривалості діастоли зменшується час серцевого циклу. Так, за частоти пульсу 75 за 1 хв серцевий цикл становить 0,1 + 0,3 + 0,4 = 0,8 с. Тривалість систоли передсердь та шлуночків зменшується на кілька сотих секунди, у той час як тривалість діастоли може зменшитись у 1,5...2 рази. Ось чому фізіологічно несприятливою є зміна ХОК тільки за рахунок серцевих скорочень.

Таким чином, за умов фізичної роботи між інтенсивністю роботи та частотою серцевих скорочень існує майже лінійна залежність. Позитивною ознакою пристосування ССС до трудової діяльності потрібно вважати усталену на тривалий час на певному рівні частоту серцевих скорочень. Різкі коливання її протягом робочої зміни мають бути нормалізовані.

ХОК, УОС, а також частота серцевих скорочень є показниками функціонального стану ССС під час роботи. Стан ССС слід вважати сприятливим, якщо ХОК під час роботи збільшується переважно за рахунок ударного об'єму серця, а частота пульсу протягом робочої зміни утримується на постійних величинах.

Під час роботи підвищується рівень артеріального тиску (AT). Особливо збільшується систолічний (максимальний), менше -- діастолічний (мінімальний), отже, зростає пульсовий артеріальний тиск. Максимальний тиск за більшого фізичного напруження може досягати 33,3 кПа, мінімальний -- 10... 13,3, пульсовий -- 19,95...21,28 кПа. Найсприятливішою реакцією

ССС на м'язову роботу є помірне підвищення (на 1,33...2,66 кПа) максимального AT та помірне зниження мінімального (на 1,33 кПа).

У спокої в судинах циркулює не вся кров, що є в організмі. Деяка частина (1...1,5 л) її міститься у кров'яних депо -- печінці, селезінці, шкірі. Під час роботи під впливом нервових та гуморальних чинників додаткова кількість крові з депо надходить у кровоносне русло. Деяка частина капілярів під час роботи розширюється (у спокої -- чергові капіляри), а кровопостачання органів, які працюють, збільшується. Кількість розкритих капілярів під час роботи може збільшуватись у ЗО разів.

Водний обмін. Під час роботи спостерігаються зміни водного обміну (співвідношення введеної та виведеної рідин). Значення води для організму дуже велике і порушення водного обміну спричиняє зміни його стану. Встановлено, що збезводнення організму на 10... 15 % призводить до втрати працездатності. Робітники важкої фізичної праці упродовж робочого дня через профузне потовиділення можуть втрачати 6... 10 л рідини.

Система крові. Під час роботи середньої важкості спостерігається збільшення числа еритроцитів та вмісту гемоглобіну в крові, яке пояснюється втратою води внаслідок потіння і виділення її через легені, а також надходженням у кровоносне русло згущеної крові з депо.

При важкій і тривалій роботі в деяких випадках одночасно із збільшенням кількості еритроцитів спостерігається зменшення (на 18...20 %) вмісту гемоглобіну через вихід у кров з кровотворних органів великої кількості бідних на гемоглобін молодих еритроцитів.

Під час фізичної праці підвищується вміст лейкоцитів -- так званий робочий, або міогенний, лейкоцитоз. При важкій та інтенсивній роботі він може сягати високих цифр (до 40 * 109на 1л).

Зміни гемопоезу при фізичній праці можуть проходити у три стадії: 1) лімфоцитарний лейкоцитоз -- при легкій та короткочасній роботі; 2) нейтрофільний лейкоцитоз -- при середній і тривалій роботі; 3) інтоксикаційна, яка характеризується значним збільшенням кількості лейкоцитів (ЗО * 109 на 1 л та більше), при важкій та інтенсивній роботі.

Під час роботи в крові збільшується вміст молочної та вугільної кислот. При важкій роботі вміст молочної кислоти може досягати 2,2 ммоль/л (у спокої -- близько 0,2 ммоль/л). У зв'язку з надходженням у кров кислот знижуються лужні резерви крові: при важкій роботі -- до 60 %, при середній -- на 10...12 %.

Газо- тa енергетичний обмін. При фізичній праці у більшості випадків установлена прямо пропорційна залежність між величиною фізичного навантаження та споживанням кисню.