Утомление и функциональные резервы организма

 

 

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

 

Введение…………………………………………………………………….. 2

Работоспособность…………………………………………………………. 3

Парадоксы утомления……………………………………………………… 7

Диапазон оптимальной  деятельности…………………………………….. 8

Утомление и функциональные резервы организма……………………… 11

Мышечное утомление с позиции теории функциональных систем…….. 12

Динамика утомления. Переутомление……………………………………. 13

 

Механизмы развития утомления………………………………………….. 16

Утомление и неутомляемость……………………………………………… 18

Отдых и профилактика утомления………………………………………… 19

Восстановление…………………………………………………………….. 21

Диагностика утомления……………………………………………………. 23

 

Литература………………………………………………………………….. 26

 

ВВЕДЕНИЕ

 

Возрастание роли человеческого  фактора в эпоху ускорения  научно-технического прогресса определяет необходимость усиления внимания к решению ряда теоретических и прикладных проблем физиологического обеспечения высокой работоспособности человека и сохранения его профессионального здоровья. Одно из центральных мест среди этих проблем занимает проблема утомления. Полтора века интенсивных исследований этой проблемы в области физиологии труда и спорта, решая одни вопросы, выдвигают другие. Проблема содержит и сегодня ряд спорных вопросов, а некоторые установившиеся положения заслуживают обсуждения в свете новых фактов и идей.

С точки зрения самой  сущности рассматриваемого понятия, утомление - функциональное состояние организма, процесс снижения работоспособности под влиянием труда или состояние сниженной работоспособности? Многие авторы под утомлением понимают временное снижение работоспособности под влиянием воздействия нагрузки. Однако работоспособность зависит не только от функционального состояния организма (в частности, утомления), но и от уровня профессиональной подготовленности, мотивации, интереса к работе и других факторов, не связанных непосредственно с содержанием рабочей нагрузки. Отсюда необходимо уяснить соотношение понятий утомления и работоспособности. Если понимать под утомлением функциональное состояние организма, то в его определение, по-видимому, следует ввести как внутренние (состояние функций), так и внешние (эффективность и качество труда) его проявления.

При определении понятия  утомления ряд авторов рассматривает  его в двух аспектах: как функциональное состояние определенной категории  специалистов и как состояние, развивающееся под влиянием конкретного вида деятельности, если она определяет специфические причины и признаки его развития.

Дискуссионным является вопрос о формах и стадиях развития утомления (переутомления), о принципах  классификации этого состояния.

В области изучения механизмов утомления несомненный интерес  представляют суждения о роли регуляторных и энергетических процессов и, в частности, об особенностях динамики этих процессов в центрально-корковых аппаратах и периферических отделах рабочих органов.

В отношении причин утомления  следует остановиться на вопросе  о том, какова роль в развитии этого  состояния, помимо рабочей нагрузки, других внешних и внутренних факторов деятельности и состояния человека.

В плане симптоматики и диагностики утомления требуют обсуждения вопросы о содержании его специфических и неспецифических признаков применительно к различным формам утомления и разным видам трудовой и спортивной деятельности, о дифференциальной диагностике утомления и других функциональных состояний организма (гипоксия, монотония, десинхроноз и т. д.), о дискоординации функций организма при развитии утомления и последовательности нарушений различных профессиональных и функциональных показателей.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

 

Что такое работоспособность? С физиологической точки зрения работоспособность определяет возможности организма при выполнении работы к поддержанию структуры и энергозапасов на заданном уровне. В соответствии с двумя основными типами работ - физической и умственной различают физическую и умственную работоспособность.

Работоспособность человека в течение трудового дня неодинакова. Можно говорить о ряде ее последовательных этапов (рис. 1). Первый этап - врабатывание - приходится, как правило, на первый час (реже на два часа) от начала работы. За это время происходит полный выход организма из сна и восстановление динамического стереотипа. Второй этап - устойчивой работоспособности - длится последующие 2 - 3 ч, после чего работоспособность вновь снижается (этап некомпенсированного утомления). Эти три этапа повторяются дважды за трудовой день: до обеденного перерыва и после него.

 

 

Рис. 1. Колебания уровня работоспособности  в течение трудового дня

 

Таким образом, в течение суток  кривая работоспособности выглядит волнообразной (рис. 2). Максимальные подъемы отмечаются в 10 - 13 и 17 - 20 часов. Минимум работоспособности приходится на ночные часы. Но и в это время наблюдаются физиологические подъемы с 24 до 1 часа ночи и с 5 до 6 часов утра.

По результатам многолетних  исследований биоритмолога из Владивостока кандидата медицинских наук Л. Я. Глыбина можно полагать, что периоды  подъема работоспособности в 5 - 6, 11 - 12, 16 - 17, 20 - 21, 24 - 1 час чередуются с периодами ее спада в 2 - 3, 9 - 10, 14 - 15, 18 - 19, 22 - 23 часа. Это нужно учитывать при организации режима труда и отдыха.

 

Рис. 2. Колебания уровня работоспособности  в течение суток

 

Любопытно, что в течение недели отмечаются те же три этапа (рис. 3). В понедельник человек проходит стадию врабатывания, во вторник, среду и четверг имеет устойчивую работоспособность, а в пятницу и субботу у него развивается утомление.

 

Рис. 3. Колебания работоспособности  по дням недели

 

Существует ли изменение работоспособности  в течение продолжительных периодов времени: месяца, года или нескольких лет? Хорошо известно, что работоспособность женщин зависит от месячного цикла. Она снижается в дни физиологического стресса: на 13 - 14-й день цикла (фаза овуляции), перед месячными и во время них. У мужчин подобные изменения гормонального фона выражены слабее. Некоторые исследователи связывают околомесячные колебания тонуса с гравитационным влиянием Луны. Есть подтверждения, что действительно в период полнолуния человек имеет более высокий обмен веществ и нервно-психическую напряженность и менее устойчив к стрессам, чем во время новолуния. Причем у женщин овуляция и падение тонуса приходятся чаще всего на полнолуние.

Сезонные колебания работоспособности заметили давно. В переходное время года, особенно весной, у многих людей появляются вялость, утомляемость, снижается интерес к работе. Это состояние называют весенним утомлением. Многолетние циклы работоспособности были открыты ленинградским ученым В. И. Шапошниковой. Она установила, что у спортсменов наибольшие достижения отмечаются через два года на третий.

Упомянем и о теории определения  трех биоритмов - физического, эмоционального и интеллектуального со дня рождения. Эти циклы действительно существуют, причем они имеют связь с показателями обмена веществ. Но их трудно прогнозировать с момента рождения из-за многочисленных привходящих факторов, вызывающих физические, эмоциональные, психические стрессы. Например, при напряженных тренировках спортсменов или во время студенческой сессии амплитуда соответствующих биоритмов была все время на подъеме, а частота увеличивалась. Это свидетельствует о том, что психологические факторы сильнее природных датчиков ритма.

В последние годы обнаружены ритмы функционирования нервной, мышечной и сердечно-сосудистой систем продолжительностью 5 - 16 дней. Их выраженность зависит от тяжести труда. У людей тяжелого физического труда они равны 5 - 8 дням, у работников умственного труда  -  8 - 16 дням. 

А как влияет на работоспособность  возраст? Установлено, что в 18 - 20 лет у человека наблюдается самая высокая интенсивность интеллектуальных и логических процессов. К 30 годам она снижается на 4%, к 40 - на 13, к 50 - на 20, а в возрасте 60 лет - на 25%. По данным ученых Киевского института геронтологии, физическая работоспособность максимальна в возрасте от 20 до 30 лет, к 50 - 60 годам она снижается на 30%, а в следующие 10 лет составляет лишь около 60% юношеской.

Все сказанное подводит к выводу, что чрезвычайно важно научиться выбирать оптимальное время для того или иного вида работы, совпадающее с пиком суточной, недельной, месячной работоспособности.

Оценка физической работоспособности проводится с помощью специальных тестов. В последние десятилетия наибольшее распространение получили такие, как Гарвардский степ-тест и PWC-170. Помимо этих методик, в условиях реального производства используют оценку работоспособности по производственным показателям. Психофизиологические методы включают в себя исследование функций зрительного и слухового анализаторов, динамометрию, вариационную пульсометрию, применение тестов на внимание, память, мышление. Эти методы разнообразны, и их набор в каждом конкретном случае определяется условиями труда и задачами исследования.

ПАРАДОКСЫ УТОМЛЕНИЯ

 

Длительное время ученые считали утомление отрицательным явлением, неким промежуточным состоянием между здоровьем и болезнью. Немецкий физиолог М. Рубнер в начале XX в. высказал предположение, что человеку отпущено на жизнь определенное число калорий. Поскольку утомление является «расточителем» энергии, оно ведет к сокращению жизни. Некоторым приверженцам этих взглядов даже удалось выделить из крови «токсины усталости», сокращающие жизнь. Однако время не подтвердило этой концепции.

Уже в наши дни академик АН УССР Г.В.Фольборт провел убедительные исследования, показавшие, что утомление  является естественным побудителем  процессов восстановления работоспособности. Здесь действует закон биологической  обратной связи. Если бы организм не утомлялся, то не происходили бы и восстановительные процессы. Чем больше утомление (конечно, до определенного предела), тем сильнее стимуляция восстановления и тем выше уровень последующей работоспособности. Важно и то, что в период восстановления происходит «текущий ремонт» органов и тканей, усиливаются процессы регенерации, заживления ран. Все это говорит о том, что утомление не разрушает организм, а поддерживает его. Подтверждением этого вывода являются исследования и советского физиолога профессора И.А.Аршавского, в ходе которых было установлено, что физические нагрузки не сокращают, а, наоборот, увеличивают продолжительность жизни.

Одно из наиболее емких  определений состояния утомления  дали советские ученые В.П.Загрядский и А.С.Егоров: «Утомление - возникающее вследствие работы временное ухудшение функционального состояния организма человека, выражающееся в снижении работоспособности, в неспецифических изменениях физиологических функций и в ряде субъективных ощущений, объединяемых чувством усталости».

Почему же такая полезнейшая  вещь имеет отрицательную окраску: снижается интерес к работе, ухудшается настроение, нередко возникают болезненные ощущения в теле?

Сторонники эмоциональной  теории объясняют: это происходит, если работа быстро наскучила. Другие основой усталости считают конфликт между нежеланием работать и принуждением к труду. Наиболее доказанной сейчас считается деятельная теория. Она основана на установочной модели поведения, разработанной советским психологом Д.Н.Узнадзе. Согласно этой модели потребность, побуждающая человека к работе, формирует у него состояние готовности к действию или установку на труд. Действительно, в порыве творчества люди обычно не испытывают усталости. А как легко воспринимаются студентами первые лекции. Положительная установка на физические упражнения дает не усталость, а мышечную радость. Установка психологически поддерживает тонус организма на должном уровне. Если она угасает, то и возникает неприятное чувство усталости. Следовательно, только от нас с вами зависит ощущение утомления как болезненного явления или как удовольствия. Умеют же спортсмены, туристы и просто опытные физкультурники воспринимать усталость как мышечную радость. Когда утомление становится привычным, потребность в труде включает дополнительные резервы тонуса организма и формирует ощущение легкости, подъема, прилива сил, творческого настроя.

 

ДИАПАЗОН ОПТИМАЛЬНОЙ  ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

 

Итак, утомление - это состояние человека, вызванное работой. Физическому утомлению способствуют динамические нагрузки, например длительная ходьба, бег, и статические нагрузки - подъем тяжестей, их удержание, перенос. Умственное утомление вызывается нагрузкой на органы чувств (зрение, слух, осязание), сильным напряжением внимания, осознанием ответственности.

Чрезмерные нагрузки ведут к переутомлению. Чувство  усталости служит сигналом к отдыху от физического труда. При умственной деятельности усталость бывает выражена не так резко, обычно в форме снижения интереса к работе. Однако здесь больше опасностей к развитию чрезмерного нервно-психического перенапряжения. Симптомы утомления быстро проходят. При переутомлении подобные симптомы принимают стойкий характер. В случае легкой степени переутомления достаточно перерыва в работе, привычного отдыха и сна, чтобы силы восстановились. Тяжелая степень переутомления требует длительного прекращения работы и специального лечения. Если эти меры не будут приняты, может развиться заболевание. Следовательно, утомление целесообразно считать нормальным состоянием организма, а переутомление - пограничным состоянием между здоровьем и болезнью.