Физическая и умственная работоспособность. Средства физической культуры в их регулировке

Для биологических часов  человека важен правильный ход не только в суточных, но и в так  называемых низкочастотных ритмах, например в околонедельном.

В настоящее время установлено, что недельный ритм выработан искусственно: убедительных данных о существовании врожденных семидневных ритмов у человека не обнаружено. Очевидно, что это эволюционно закрепленная привычка. Семидневная неделя стала основой ритма и отдыха еще в древнем Вавилоне. За тысячелетия сформировался недельный социальный ритм: человек продуктивнее работает в середине недели, чем в начале или в конце ее.

Биологические часы человека отражают не только суточные природные  ритмы, но и имеющие большую продолжительность, например сезонные. Они проявляются  в повышении обмена веществ весной и в снижении его осенью и зимой, в увеличении процента гемоглобина  в крови и в изменении возбудимости дыхательного центра в весеннее и  летнее время.

Состояние организма в  летнее и зимнее время в какой-то степени соответствует его состоянию днем и ночью. Так, зимой по сравнению с летом снижалось в крови содержание сахара (аналогичное явление происходит и ночью), увеличивалось количество АТФ и холестерина.

5. Как влияют биологические ритмы на работоспособность  человека

Работоспособность может зависеть от многих факторов, действующих по отдельности или совместно. К этим факторам относятся: уровень мотивации, прием пищи, факторы внешней среды, физическая готовность, состояние здоровья, возраст и другие факторы. По-видимому, на динамику работоспособности влияет и утомление, хотя не вполне ясно, каким именно образом. Утомление снижает работоспособность, а повторная тренировка (с интервалом в 2-4 ч после первой) улучшает функциональное состояние спортсмена.

Нормализация биологических ритмов позволяет осуществлять интенсивные физические нагрузки, а тренировки при нарушенном биологическом ритме приводят к различным функциональным расстройствам (например, десинхронозу), а иногда и к заболеваниям.

6. Понятия: «Работоспособность, утомление, усталость»

• Работоспособность – потенциальная возможность человека выполнять целесообразную деятельность на заданном уровне эффективности в течение определенного времени.
• Работоспособность человека — способность человека выполнять заданную функцию с той или иной эффективностью. Нулевая работоспособность — это отсутствие возможности действовать, и, соответственно, отсутствие эффекта.
• Работоспособность – это умение быстро включаться в работу и выполнять ее наилучшим образом, получая от этого моральное удовлетворение.
• Работоспособность – это волевое качество, непременно сопутствующее жизненному успеху.
• Работоспособность – это активность жизненной позиции, ответственность по отношению к порученному делу и высокий творческий потенциал человека.
• Работоспособность – это вложение творческих, физических, душевных сил человека в выполнение порученной работы.

Утомление - это «функциональное состояние, временно возникающее под влиянием продолжительной и интенсивной работы и приводящее к снижению ее эффективности». Утомление проявляется в том, что уменьшается сила и выносливость мышц, ухудшается координация движений, возрастают затраты энергии при выполнении работы одинакового характера, замедляется скорость переработки информации, ухудшается память, затрудняется процесс сосредоточения и переключения внимания, усвоения теоретического материала.

Усталость - состояние утомления, ослабления организма от продолжительной работы или от какой-либо деятельности.

7. Какова взаимозависимость  работоспособности и утомления

Любая мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ  и энергии, что положительным  образом сказывается на умственной и физической работоспособности  человека. Однако при увеличении физической или умственной нагрузки, объема информации, а также интенсификации многих видов  деятельности в организме, работоспособность  человека снижается.

8. Как определить, оценить работоспособность

Физическую работоспособность  оценивают с помощью целого ряда тестов. Одни из них предусматривает  характеристику физической работоспособности  по длительности работы при заданной мощности. Другие - по величине частоты  максимального потребления кислорода (МПК), третьи - по величине частоты сердечных  сокращений (ЧСС) при выполнении нагрузки определенной мощности или по величине той мощности работы, которая необходима для повышения ЧСС до определенного  уровня (например, до 130, 150 или 170 уд/мин).

Наиболее точны так  называемые «максимальные» тесты, например МПК. Однако методика их проведения сложна и требует специально обученного персонала и связана с необходимостью выполнения максимальной физической нагрузки, что порой нежелательно даже для  спортсмена, т. к. может отрицательно повлиять на его спортивную работоспособность, а для лиц среднего и пожилого возраста может быть даже опасна для  здоровья.

В связи с этим наибольшее распространение получили «субмаксимальные» тесты, в которых используются сравнительно умеренные мышечные нагрузки.

Среди них наибольшее распространение  получил Гарвардский степ-тест, 12- минутный тест Купера, проба PWC170 (что  означает: физическая работоспособность  при пульсе 170 уд/мин) и некоторые  другие.

Гарвардский степ-тест

Идея Гарвардского степ-теста основана на том, учащение пульса на выполненную стандартную нагрузку, фиксируемое в восстановительном периоде, будет тем больше, чем меньшая физическая подготовленность окажется у обследуемого человека.

Этот тест представляет собой  значительную физическую нагрузку. К концу его выполнения на 5-ой минуте ЧСС у тренированных людей составляет 175 уд/мин, а потребление кислорода достигает максимума - 92 %. Такая нагрузка может оказаться не по силам некоторым людям, поэтому проводить данный тест можно только после медицинского освидетельствования, и пользоваться им не сможет человек с явно выраженными проявлениями заболеваний сердца, сосудов и органов дыхания.

Во время тестирования обследуемый поднимается на ступеньку, высота которой подбирается в  соответствии с возрастом и полом  и спускается с нее в темпе 30 раз в минуту в течение заданного  времени. Для мужчин высота ступеньки  составляет 50,8 см, для женщин - 43 см, время восхождения - 5 мин; для детей  младше 8 лет - 35 см и 2 мин соответственно; для детей 8-12 лет - 35 см и 3 мин; для  подростков и юношей 12-18 лет высокого роста 50,8 см, для низкорослых - 45 см, для девочек и девушек 12-18 лет  высокого возраста - 50,8 см, низкорослых - 40 см, а время проведения теста  для всех - 4 мин.

При выполнении теста руки совершают те же движения, что и  при обычной ходьбе. Пробу удобнее  проводить под метроном. Один цикл движений (подъем и спуск) совершается  на 4 счета. Подъем и спуск должны начинаться с одной и той же ноги, вторая приставляется, ноги и  спина выпрямляются, т. е. фиксируется  вертикальное положение. При спускании  со ступеньки сначала делается шаг  той ногой, с которой начиналось восхождение, затем приставляется  нога. Во время выполнения пробы  ногу можно переменить несколько  раз.

Сразу после выполнения теста  обследуемый садится и трижды определяет частоту пульса в течение 30-секундных отрезков времени. Первое определение проводится спустя 1 мин. (от 1 мин до 1 мин 30 с), второе - на 3-й мин (от 2 мин до 2 мин 30 с), третье - на 4-ой мин (от 3 мин до 3 мин 30 с). Расчет индекса Гарвардского степ-теста (ИГТС) осуществляется по формуле.

9. Значение  термина «функциональная проба»

Нередко обследования человека в условиях мышечного покоя бывает достаточно для выявления заболеваний  и перенапряжения, определения противопоказаний к занятиям. Однако при оценке функционального  состояния пациента такие обследования в большинстве случаев следует  рассматривать лишь как фоновые, ибо главный критерий для обоснованных рекомендаций по двигательному режиму и выявления его эффекта - это  способность организма наиболее результативно и быстро адаптироваться к повышенным требованиям. Характер реакции на физическую нагрузку нередко  служит единственным и наиболее ранним проявлением нарушений функционального  состояния и заболеваний. Толерантность  к нагрузке служит основным критерием  дозирования физических нагрузок в  системе подготовки и реабилитации. Что касается квалифицированных  спортсменов, достигших высокого уровня тренированности, то дальнейшие изменения  проявляются главным образом  и в первую очередь - именно в характере  реакции на физическую нагрузку.

Все это обусловливает  особое значение функциональных проб в комплексной методике врачебного обследования физкультурников, спортсменов  и лиц, занимающихся физической культурой.

Функциональная проба - это  нагрузка, задаваемая обследуемому для определения функционального состояния и возможностей какого-либо органа, системы или организма в целом. Используется преимущественно при спортивно-медицинских исследованиях. Нередко термин «функциональная проба с физической нагрузкой» заменяется термином «тестирование». Однако, хотя «проба» и «тест» - это, по существу, синонимы, все же «тест» - термин в большей степени педагогический и психологический, ибо подразумевает определение работоспособности, уровня развития физических качеств, особенностей личности. Физическая работоспособность тесно связана с путями ее обеспечения, т.е. с реакцией организма на данную работу, но для педагога в процессе тестирования ее определение не обязательно. Для врача же реакция организма на данную работу - показатель функционального состояния. Даже высокие показатели работоспособности при чрезмерном напряжении адаптации не позволяют высоко оценить функциональное состояние обследуемого.

Для оценки функционального  состояния организма могут быть использованы различные функциональные пробы: 
1. Пробы с дозированной физической нагрузкой: одно-, двух-, трех- и четырехмоментные. 
2. Пробы с изменением положения тела в пространстве: ортостатическая, клиностатическая, клиноортостатическая. 
3. Пробы с изменением внутригрудного и внутрибрюшного давления: проба с натуживанием (Вальсальвы). 
4. Гипоксемические пробы: пробы с вдыханием смесей, содержащих различное соотношение кислорода и углекислоты, задержка дыхания и другие. 
5. Фармакологические, алиментарные, температурные и др.

Помимо этих функциональных проб используются также специфические  пробы с нагрузкой, характерной  для каждого вида двигательной деятельности.

10. Когда следует  применять и как оценивать  результаты функциональной пробы

Обычные исследования в покое  не могут вскрыть существенных отклонений от нормы в деятельности сердца и  сосудов. Поэтому для этой цели применяют  функциональные пробы сердечнососудистой системы, которые помогают выявить  приспособляемость организма к  физическим нагрузкам. Чаще всего используют различные функциональные пробы  с разной дозированной нагрузкой (например, 60 подскоков, 20 приседаний, 3-минутный бег  на месте и др.). Для определения  общего уровня тренированности функциональные пробы должны отвечать определенным требованиям. Во-первых, нагрузка должна соответствовать анатомо-физиологическим  особенностям организма. Во-вторых, пробы  должна выявлять приспособляемость  организма к физическим напряжениям. В-третьих, проба должна быть проста и выполнима в любых условиях. 
     Следует учитывать, что в процессе систематических тренировочных занятий частота пульса в покое становится реже, а разница между величинами пульса в положении лежа и стоя постепенно уменьшается. Кроме того, чем более тренирован организм, тем на меньшую учащается пульс после физической нагрузки, и через более короткий промежуток времени происходит восстановление пульса до нормального. 
     Для самоконтроля чаще всего применяется шес-тимоментная функциональная проба сердечно-сосудистой системы, которая производится в следующей последовательности:

• после 5-минутного отдыха лежа подсчитать пульс в течение 1 мин;
• спокойно подняться и простоять 1 мин, после чего подсчитать пульс в течение 1 мин;
• высчитать разницу между величинами пульса в положении стоя и лежа и умножить эту цифру на 10;
• сделать 20 глубоких приседаний в течение 40 с. Во время приседаний энергично направлять руки вперед, а при вставании опускать вниз.
• После этого вновь подсчитать пульс в течение первой минуты;
• подсчитать пульс в течение второй минуты после нагрузки; 
• подсчитать пульс в течение третьей минуты после нагрузки. 
       Оценка уровня тренированности получается путем суммирования всех шести полученных результатов. Чем меньше суммарный показатель, тем выше уровень тренированности. У высокотренированных учащихся этот показатель может колебаться в пределах от 300 до 350 (5 баллов); у хорошо тренированных — от 350 до 400 (4 балла); у среднетре-нированных — от 400 до 450 (3 балла); у плохо тренированных — от 450 до 500 (2 балла); у нетренированных или имеющих отклонения в состоянии здоровья — более 500 (1 балл). Эту функциональную пробу нужно провести три раза: в сентябре, декабре и мае. При прочих равных условиях уменьшение суммарного показателя будет свидетельствовать об улучшении состояния здоровья и повышении уровня тренированности, а его увеличение — об ухудшении самочувствия и снижении спортивной формы. 

11. Каким образом  можно повысить уровень физической работоспособности

В теории и методике физического  воспитания разрабатываются методы направленного воздействия на отдельные  мышечные группы и на целые системы  организма. Проблему представляют средства физической культуры, которые непосредственно влияли бы на сохранение активной деятельности головного мозга человека при напряженной умственной работе.

Занятия физическими упражнениями заметно влияют на изменение умственной работоспособности и сенсомоторики  у студентов первого курса, в  меньшей степени у студентов  второго и третьего курсов. Первокурсники  больше утомляются в процессе учебных  занятий в условиях адаптации  к вузовскому обучению. Поэтому для  них занятия по физическому воспитанию - одно из важнейших средств адаптироваться к условиям жизни и обучения в  вузе. Занятия физической культурой  больше повышают умственную работоспособность  студентов тех факультетов, где  преобладают теоретические занятия, и меньше - тех, в учебном плане  которых практические и теоретические  занятия чередуются.