Науковою основою класифікації праці за важкістю є сучасна фізіологічна теорія функціональних систем. Стосовно трудової діяльності функціональна система організму є інтегральним комплексом фізіологічних функцій і якостей людини, які забезпечують ефективне виконання професійної роботи при певному рівні фізіологічних затрат.
Рівень фізіологічних затрат на досягнення мети праці може бути достатнім або вимагати залучення резервів організму, що виявляється у формуванні певних функціональних станів організму: нормального, граничного і патологічного. Кожний стан має свої ознаки, які можуть бути визначені на основі медико-фізіологічних та виробничих показників.
Функціональні стани організму формуються при всіх видах діяльності та умовах праці, тому використовуються як інтегральний критерій для об’єктивної і досить точної оцінки важкості праці.
Для оцінки функціонального стану організму використовують показники поточних змін фізіологічних функцій, які характеризують рівень працездатності і втоми у процесі праці, і показники більш віддалених наслідків роботи.
Найбільш важливими є показники, які характеризують:
● силу і витривалість м’язових груп;
● системи кровообігу і дихання;
● психофізіологічні функції;
● стан нервової системи;
● роботу аналізаторів;
● психічні функції;
● координацію рухів;
● співвідношення між фазами працездатності в динаміці;
● тривалість і повноту відновлення під час відпочинку порушених функцій;
● частоту і важкість виробничого травматизму;
● структуру, причини і рівень виробничо зумовлених і професійних захворювань;
● виробничі показники.
Кількісні значення показників у доробочий період використовуються як «фізіологічні проби» відносно показників, визначених в процесі праці або по її закінченні. Для аналізу беруться ті зміни функціонального стану, які мають місце в кінці роботи (за винятком фази «емоційного пориву») або тижня. Ці функціональні зрушення можуть бути як позитивними, так і негативними.
Критерієм для оцінки функціонального стану організму виступає наявність або відсутність ефекту Сєченова при переключенні після закінчення роботи на інший вид діяльності.
Якщо рівень більшості функцій центральної нервової системи, аналізаторів, периферійних систем і органів після роботи вищий, ніж до роботи, то функціональний стан організму нормальний. Результат цей має місце тоді, коли навантаження на організм не перевищують фізіологічні можливості людини, а умови праці сприятливі.
Граничний функціональний стан організму являє перехідну форму між нормою і патологією. Основними ознаками його є відсутність позитивного ефекту Сєченова по більшості функціональних проб; виникнення від’ємної фази ефекту Сєченова, що виявляється в сповільненні (погіршенні) деяких функцій, які входять до складу робочого акту, певному напруженні вегетативних функцій, розгальмуванні побічних рефлексів, що призводить до неточних, зайвих рухів і зниження якості роботи.
Патологічний функціональний стан організму характеризується функціональною недостатністю деяких важливих вегетативних підсистем і органів (кровообігу, дихання) у практично здорових людей. Типовою ознакою також є виникнення парадоксальних і ультрапарадоксальних реакцій, тобто має місце викривлений ефект Сєченова. Суть його в тому, що позитивні сигнали людиною не сприймаються, а негативні, навпаки, викликають дії, що на практиці призводять до помилок, аварій, травматизму.
Згідно з цими функціональними станами, які формуються в організмі працівника під впливом трудових навантажень і умов праці, виділено три класи важкості праці.
Нормальному стану організму відповідає перший клас важкості праці, граничному — другий, патологічному — третій. В кожному класі встановлено по дві категорії важкості праці.
До першої категорії важкості належать роботи, при виконанні яких з більшості показників функціонального стану в результаті переключення на інший вид діяльності у працівників виявляється позитивний ефект Сєченова. Це роботи, які виконуються в комфортних умовах виробничого середовища, при оптимальних величинах м’язового, розумового і нервово-емоційного навантаження. У здорових людей підвищується тренованість організму і працездатність.
Ознакою і критерієм другої категорії важкості праці є наявність позитивного ефекту Сєченова не менш як у половині функціональних проб. Інші показники при переключенні на другу роботу залишаються на рівні доробочого періоду. Напруження функцій життєзабезпечення відповідає величині і змісту професійного навантаження. Ці роботи виконуються в умовах, які не перевищують гранично допустимих значень виробничих факторів і не призводять до відхилень в стані здоров’я працівників.
Роботи третьої категорії важкості характеризуються підвищеними м’язовими або нервово-емоційними навантаженнями, а також не зовсім сприятливими виробничими умовами. Внаслідок цього у практично здорових людей формується граничний функціональний стан організму, погіршуються виробничі показники. Важливою ознакою цих робіт є те, що раціоналізація режимів праці і відпочинку сприяє швидкому усуненню негативних зрушень в організмі людини.
До четвертої категорії важкості належать роботи, при виконанні яких наприкінці зміни або тижня у працівника формується більш глибокий (передпатологічний) граничний стан організму. У практично здорових людей погіршуються фізіологічні показники в процесі праці. Характерною особливістю при виконанні роботи є порушення робочого динамічного стереотипу, а необхідний рівень продуктивності праці підтримується за рахунок мобілізації додаткових резервів організму. Часто відмічається від’ємний ефект Сєченова. Для усунення передпатологічних реакцій, незважаючи на їх зворотність, часто буває недостатньо одного покращання режимів праці і відпочинку, оскільки підвищений вплив небезпечних і шкідливих виробничих факторів призводить до виробничо зумовлених і професійних захворювань.
До п’ятої категорії важкості належать роботи, які виконуються в несприятливих (екстремальних) умовах. У працівників наприкінці зміни або тижня формуються патологічні функціональні стани організму. Основними ознаками їх є функціональна недостатність важливих вегетативних функцій, неадекватність реакції. У більшості працівників ці патологічні реакції після достатнього і повноцінного відпочинку зникають. Однак у деяких людей внаслідок різних причин патологічні реакції стабілізуються і переходять у захворювання. Для працівників, зайнятих виконанням робіт п’ятої категорії важкості, характерний високий рівень виробничо зумовлених і професійних захворювань, виробничого травматизму.
До шостої категорії важкості належать роботи, які виконуються в особливо несприятливих умовах, а ознаки патологічного стану організму виразно виявляються уже в першій половині зміни або в перші дні тижня. При розумовій праці зміни функціонального стану організму розвиваються через три-чотири місяці після нормально проведеної відпустки. Різкі патологічні реакції часто супроводжуються важкими порушеннями функцій життєво важливих органів (наприклад, інфаркт міокарда). Причиною можуть бути надзвичайні перевантаження, стресові психічні ситуації. Виконання робіт шостої категорії важкості пов’язане з реальною небезпекою виникнення професійних захворювань і травм. Навіть повноцінний відпочинок не завжди забезпечує відновлення порушених функцій.
Роботи п’ятої і шостої категорій важкості призводять до непродуктивного використання робочої сили, а тому мають бути ліквідовані насамперед.