Диапазон оптимальной деятельности

ОГЛАВЛЕНИЕ

 

Введение…………………………………………………………………….. 3

 

Работоспособность……………………………………….…………………. 4

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…………………………………………………………………… 35

 

 

      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 – термин для обозначения внутренних факторов, которые влияют на продуктивность труда. Работоспособность – это способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении определенного (заданного) времени и с определенной эффективностью.

Работоспособность, подобно работе, подразделяется на:

— умственную. Умственная работоспособность – это способность выполнять определенное количество работы, требующей значительной активации нервно-психической сферы

— физическую. Физическая работоспособность – это способность выполнять максимально возможное количество физической работы за счет активации функции опорно-двигательного аппарата. Естественно физическая работоспособность зависит и от состояния нервной системы, иннервирующей опорно-двигательный аппарат.

Виды работоспособности:

1) общая работоспособность – отражает способность человека выполнять любой вид деятельности. Это характеристика устойчивых качеств здоровья человека.

2) профессиональная – характеристика тех систем и функций человека, которые необходимы для выполнения проф задач. Человек потерял слух, но это не мешает ему в работе корректировщика текстов в типографии.

3) оптимальная - работоспособность при оптимальных условиях деятельности; работоспособность, обеспечивающая наивысшую эффективность деятельности.

4) экстремальная - характеристика максимально возможного объема работы, который способен выполнить человек в экстремальной ситуации при полной мобилизации сил.

5) пониженная.

6) потенциальная – или выносливость. Характеризует максимальную продолжительность непрерывной деятельности субъекта труда на требуемом уровне эффективности. Выносливость человека к определенной нагрузке. Или - характеристика максимально возможного объема работы, который способен выполнить человек.

7) актуальная – определяет уровень эффективности в данный промежуток времени. Понятие актуальной работоспособности соответствует понятию функциональное состояние. ФС – наличный уровень активности функциональных систем организма, характеризующегося степенью ее адекватности предстоящей деятельности человека.

На работоспособность негативно воздействуют:

— утомление,

— пересыщение,

— монотония.

Уровень работоспособности зависит от:

1) индивидуальных особенностей – психические особенности, состояние здоровья и др.

2) отношений в коллективе, наличия положительного отношения, поддержки со стороны сотрудников и начальства.

3) вида деятельности.

4) условий деятельности (оборудование рабочего места).

5) полноценности отдыха, режима питания и др.

Пути оптимизации работоспособности – через воздействие на факторы, от которых зависит уровень работоспособности.

 

Уровни работоспособности человека как субъекта труда:

— морфофизиологический,

— психологический и

— поведенческий.

1. На морфофизиологическом уровне субъекта труда учитывается его состояние здоровья, особенности обменных процессов, процессов активации в организме, нейродинамические свойства. В процессе работы организм человека может испытывать неблагоприятные воздействия со стороны факторов производственной среды. Эти воздействия (если их интенсивность превышает допустимые величины) приводят к снижению работоспособности человека за счет адаптационных процессов, необходимых для поддержания относительного постоянства внутренней среды организма и функций жизнеобеспечения (процессов дыхания, обменных процессов и пр.).

2. При анализе работоспособности субъекта труда на психологическом уровне обсуждаются функциональное содержание трудовой нагрузки, требования профессии к функциональным системам, обеспечивающим операционально-техническое выполнение трудовых задач (временной режим труда и отдыха, рабочая поза, функциональные особенности трудовой нагрузки). При этом речь идет о профессионально наиболее нагруженных психических процессах (перцептивных, мнемических, логических, эмоциональных, коммуникативных, психомоторных), а также о трудовой мотивации, побуждающей работника к деятельности, к субъективной значимости труда и его компонентов.

3. На поведенческом уровне, можно исследовать его опыт, навыки, стиль деятельности, приспособительные стратегии поведения, способствующие успешной профессиональной деятельности или приводящие к профессиональной дезадаптации. Могут изучаться типичные для большинства работников данной профессиональной сферы причины снижения работоспособности, а также индивидуальные варианты профессионального поведения.

ФС:

1) благоприятные, желательные (оптимальная работоспособность, вовлеченность, поток)

2) неблагоприятные (острое утомление, переутомление, монотония, сенсорная депривация, стресс, профессиональное выгорание).

Профессиональное утомление и переутомление

Утомление — процессы снижения возможностей организма работающего человека осуществлять трудовые функции по мере увеличения длительности работы.

Подверженность человека развитию явлений утомления, характеристика индивидуальных особенностей его работоспособности называется утомляемостью.

Виды профессионального утомления:

1) общее:

— снижается лабильность процессов центральной нервной системы (ЦНС),

— ухудшается самочувствие, снижается уровень активности, притупляется внимание, трудно поддерживать его концентрацию на объекте труда,

— ухудшается координация движений,

— увеличивается латентный период реакций,

— снижается чувствительность всех анализаторов,

— мышление становится стереотипным,

— ухудшаются мнеми-процессы.

2) специфическое - в зависимости от специфики выполняемых задач и преобладающей в них нагрузки на разные психические процессы; в этой связи выделяют утомление:

— физическое,

— эмоциональное,

— утомление когнитивных функций.

3) в пределах физиологической нормы. Норма в проявлениях утомления выражается в достаточности периода пассивного отдыха, сна для полного восстановления работоспособности. Нормальное утомление развивается постепенно, системы организма успевают перестраиваться, есть возможность для компенсации страдающих функций

4) острое - быстро нарастающие функциональные нарушения в деятельности центральной нервной системы.

5) переутомление - если такого длительного отдыха не обеспечивают и человек продолжает интенсивно работать, развивается переутомление, выраженные формы которого требуют не только отдыха, но и лечения.

6) хроническое - в случае недостаточности отдыха утомление накапливается и переходит в хроническую форму, тогда человеку требуется длительный отдых для восстановления работоспособности (несколько недель, месяц).

Состояние монотонии и психического пресыщения в труде.

Монотонными принято называть однообразные по содержанию виды труда. Для этого состояния характерны сонливость, безразличие или негативное отношение к работе, сниженное внимание, психогенная усталость, которая формируется уже в начале рабочего дня.

Сенсорная монотония - состояние субъекта труда возникает в условиях сенсорной депривации, однообразия, бедности впечатлений.

Моторная монотония - выполнении работником повторяющихся трудовых действий и операций.

Монотонный труд может сопровождаться не только снижением уровня активации, сонливостью, апатией. Встречаются виды труда, требующие выполнения однообразных действий в высоком темпе. Нагрузка на одни и те же группы мышц при этом может привести к профессиональным заболеваниям, при которых страдают нервно-мышечный аппарат, связки.

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.

ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ СИСТЕМ

Многочисленные литературные данные, характеризующие мышечное утомление, свидетельствуют о том, что эта проблема исследуется по двум основным направлениям: первое – это изучение роли самой мышцы в процессе утомления, второе развивает представление И.М.Сеченова о том, что при мышечной работе утомление наступает в первую очередь в нервных центрах.

С позиции теории функциональных систем, разработанной П.К.Анохиным, утомление следует рассматривать не как локальный процесс, происходящий только в мышце или только в центральной нервной системе, а как новый уровень саморегуляции в системе, определяющей двигательную активность организма. Такая функциональная система включает следующие основные звенья:

исполнительное звено – сократительный аппарат мышцы, работа которого тесно связана с обменом веществ в ней и зависит от кровоснабжения, гормональных и нервных влияний; центральное звено – нейроны различных уровней центральной нервной системы, обеспечивающие через афферентные пути работу исполнительного звена; рецепторы результата – проприорецепторы мышцы, посылающие в центральную нервную систему по афферентным проводникам импульсацию, выполняющую роль трех типов афферентаций (обстановочной, пусковой и обратной), сформулированных в теории функциональных систем.

Полезным результатом этой функциональной системы является обеспечение двигательной активности без нарушения гомеостаза в организме. Если между сократительной активностью и метаболическими возможностями мышцы имеется динамическое равновесие, то все звенья системы работают по принципу саморегуляции согласованно, работоспособность мышцы при этом не снижается. Так, при некоторой оптимальной частоте сокращений мышца может работать практически без утомления. Если же сократительная деятельность превышает метаболические возможности (слишком велик груз, частота сокращений) или сократительная деятельность невелика, но метаболические возможности снижены (например, при нарушении кровообращения), то есть, если в исполнительном звене наблюдается рассогласование, проприорецепторы информируют об этом центральное звено. Изменения в крови при этом еще не обнаруживаются. Исследования показали, что в процессе длительной работы мышцы происходит постепенное уменьшение поступающей из нее афферентной импульсации. Изменение афферентного потока, поступающего в центральную нервную систему, вызывает перестройку саморегуляции двигательной системы, переход ее на низкий уровень функционирования.

С позиции теории функциональных систем утомление – это не истощение, а процесс, который, как писал А.А.Ухтомский, не допускает истощения организма.

УТОМЛЕНИЕ И НЕУТОМЛЯЕМОСТЬ

Проблема утомления и восстановления, в разработку которой Г.В.Фольборт внес столь существенный вклад, продолжает оставаться одной из наиболее актуальных в теоретическом и практическом отношении. Четыре правила Фольборта, признанные И.П.Павловым, сыграли большую роль в формировании исходных позиций нескольких поколений физиологов и не утратили своего значения по настоящее время. Первое из них гласит: «Работоспособность органа не является его постоянным свойством, а определяется в каждый данный момент уровнем, около которого колеблется баланс процессов истощения и восстановления». После длительной или напряженной деятельности работоспособность снижается, что подтверждено как жизненной практикой, так и многочисленными экспериментами на мышцах и железах.

Вместе с тем известно, что, в отличие от скелетных мышц, или пищеварительных желез, кардио-респираторная система функционирует непрерывно на протяжении всей жизни организма. Физиологическую неутомляемость сердца И.М.Сеченов положил в основу научного обоснования восьмичасовой длительности рабочего дня еще в 1895 г., когда его фактическая длительность составляла от 12 до 14 ч. При этом И.М.Сеченов исходил из того, что ритмическая деятельность сердца состоит их систолы и диастолы, длительность которых при частоте пульса 75 уд./мин соотносится как 3/5. Длительность диастолы становится достаточной для полного восстановления сократительной способности миокарда.

Деятельность дыхательного центра продолговатого мозга и главной дыхательной мышцы – диафрагмы могут служить еще одним примером относительной физиологической неутомляемости. В отличие от соотношения длительности систолы и диастолы в миокарде, соотношение длительности фаз вдоха и выдоха менее экономно: при нормальном спокойном дыхании с частотой 12 циклов в минуту составляет 5/6 или даже 9/10. Тем не менее, несмотря на более короткий период отдыха и дыхательный центр и диафрагма в обычных условиях работают в режиме физиологической неутомляемости.

Одним из механизмов неутомляемости системы, состоящей из утомляющихся элементов, может быть структурная организация, предусматривающая наличие дежурных единиц. Такая система требует определенной избыточности функциональных единиц, каждая из которых получает возможность восстановления своего энергетического потенциала за время, значительно превышающее длительность фазы отдыха в системе. Патологические процессы, связанные с деструкцией части органа или с хирургическим удалением, снижают число резервных функциональных единиц, создают предпосылки для утомления физиологически неутомляемых образований. Вторым механизмом неутомляемости следует считать одновременное протекание филогенетически наиболее древних анаэробных и более молодых – аэробных процессов освобождения энергии, типичное для миокарда или нейронов продолговатого мозга. Развитие утомления в физиологически неутомляемых системах проявляется в нарушениях ритма и является признаком обратимых или необратимых патологических изменений. В системе дыхания нарушения ритма проявляются в частом возникновении вставочных вдохов, укорочении дыхательных периодов, частой смене характера дыхания. Фазовый анализ кардио- и пневморитма позволяет осуществлять раннюю диагностику утомления в системе дыхания и кровообращения.

ВОССТАНОВЛЕНИЕ

Восстановление - процесс возвращения по­казателей гомеостазиса и структурных эле­ментов организма к исходному состоянию после прекращения работы, устранение про­дуктов интенсивного обмена веществ.

Восстановление исходного состояния про­исходит по принципу саморегуляции. При этом наблюдается гетерохрония в восстанов­лении функций различных систем организма. Установлено, например, что после работы средней тяжести величина потребления кис­лорода возвращается к исходному уровню раньше, чем снижается до нормы концентра­ция молочной кислоты в крови, а восстанов­ление уровня резервной основности крови затягивается на более долгий срок.

Процессы восстановления энергетических ресурсов в самой скелетной мышце также протекают гетерохронно. Например, содержа­ние АТФ возвращается к исходному уровню через несколько секунд или минут, креатинфосфат восстанавливается несколько медлен­нее, для достижения исходного уровня глико­гена требуются уже десятки минут, а иногда - несколько часов, содержание белков восста­навливается еще позже. Гетерохрония восста­новительных процессов выражена тем более ярко, чем тяжелее функциональные нагрузки.

Различают текущее и послерабочее восста­новление.

Текущее восстановление происходит во все периоды функциональной активности, обеспечивая развертывание функций в пе­риод врабатывания, сохранение работоспо­собности в ходе работы и отдаление сроков развития утомления. Оно осуществляется при взаимодействии нейрогуморальных ме­ханизмов регуляции и саморегуляции кле­точных обменных процессов и синтеза белка. Так, например, гипоталамус обеспе­чивает развитие процессов восстановления в работающих органах и тканях за счет нейроэндокринных механизмов, мобилизующих функции гипофиза, надпочечников и других эндокринных желез. Особенно важно адап­тационно-трофическое влияние симпати­ческого отдела вегетативной нервной сис­темы, направленное на активацию работы скелетных мышц, ЦНС, сердечно-сосуди­стой системы. Большую роль в восстанови­тельных процессах играет перераспределе­ние кровотока, за счет чего увеличивается доставка к активно работающим органам и тканям кислорода, питательных веществ и ускоряется удаление конечных продуктов обмена.

Одной из характеристик изменений, вы­зываемых работой, является длительность восстановления - время, необходимое для возвращения частоты сердечных сокращений к исходному уровню. После легкой работы этот параметр возвращается к исходному уровню в течение 3 - 5 мин, после тяжелой работы восстанавливается очень длительно, до нескольких часов (рис. 4)

Рис. 4. Процессы расхода и восстановления энергетических запасов организма.

I - работа, II - отдых; 1 - расход; 2 - восстановление;

3 - сверхвосстановление; 4 - исходный уровень; 5 - воз­вращение к исходному уровню.

Оценить требования, предъявляемые к сердечно-сосудистой системе конкретным видом работы, можно путем подсчета пульсо­вой суммы восстановления, которая представ­ляет собой разницу между количеством сер­дечных сокращений за период восстановле­ния и за такой же отрезок времени в исход­ном состоянии.

Послерабочее восстановление обеспечивает возвращение физического статуса организма или его органов к исходному состоянию после рабочей нагрузки. Важное значение в развитии послерабочего восстановления имеет состояние ЦНС. Показано, что в ЦНС после прекращения работы отмечается нали­чие «остаточного», или «послерабочего», воз­буждения, проявляющегося в ускорении и увеличении силы условных и безусловных рефлексов. У тренированных лиц это явление кратковременно или отсутствует полностью. У нетренированных послерабочее возбуждение выражено ярко и зависит от тяжести вы­полняемой работы.

Послерабочее возбуждение сменяется пе­риодом послерабочего восстановительного торможения, характеризующегося ослабле­нием рефлекторных реакций.

Сверхвосстановление. При определенной подготовленности организма через некоторое время после работы отмечается возникнове­ние повышенной работоспособности.

Аналогичное явление сверх исходного восстановления функций наблюдается и в от­дельных функциональных системах и орга­нах. Сверхвосстановление бывает наиболее ярко выраженным после интенсивного функ­ционирования системы или органа. Биохи­мические исследования восстановительных процессов в скелетных мышцах животных подтверждают фазное их течение. Восстанов­ление содержания в мышце гликогена, креатинфосфата, белков происходит с периодом избыточного восстановления. Наличие пе­риода сверхвосстановления служит опреде­ленным фактором надежности, обеспечиваю­щим готовность организма к последующей деятельности.

ДИАГНОСТИКА УТОМЛЕНИЯ

В прикладном плане важными для обсуждения являются вопросы о методических приемах диагностики утомления. Возрастает внимание к методам оценки функциональных резервов организма, их качественным и количественным характеристикам, как показателям скорости развития утомления, адекватность и информативность профессиональных и функциональных нагрузочных проб. Интересны и возможности новых методических направлений, таких, как, например, оценка изменений уровня функциональной асимметрии парных органов.

Разработаны некоторые субъективные и объективные методы: тест определения локализации различных ощущении усталости, тест субъектив­ного шкалирования утомления в различных регионах тела, метод измерений периметров конечностей человека.

Тест определения локализации ощущений усталости состоит из схемы членения поверхности человеческого тела на 100 регионов и небольшой анкеты. При субъективном шкалировании утомления изучаются те локали­зации, где заранее установлено, что признаки утомления особенно сильно выражены; используется от 5 до 11 шкал. Для определения периметров конечности применяются специальные комплекты измерения, состоящие из измерительных лент шириной от 1 до 3 мм и калиброванных линеек, имеющих деления от 0.1 до 0.2 мм.

Лабораторные исследования показали перспективность разработанных методов. Так, коэффициент корреляции между полученными данными субъективного шкалирования утомления и объективного измерения снижения работоспособности составлял 0.8 - 0.9, а между теми же субъективными показателями и увеличением периметров конечности - до 0.75.

В связи с широким внедрением в различные сферы деятельности автоматизированных систем управления и повышением требований к надежности и эффективности работы операторов этих систем возникла необходимость в углубленном исследовании процессов развития нервного утомления. Помимо прикладной значимости, результаты таких исследований могут иметь большое значение для понимания принципов организации нервных процессов в мозге вообще. Связано это с тем, что хорошо выраженное утомление представляет собой естественную модель системы, доведенной почти до «разрушения», в силу чего становится возможным изучать соотнесенность психофизиологических процессов с активностью конкретных нервных образований.

Исходным материалом для разработки критериев оценки состояния нервного утомления служили результаты анализа данных психофизиологических экспериментов, в которых, наряду с оценкой деятельности, регистрировалась электроэнцефалографическая активность (ЭЭГ-активность), отводимая от трех пар симметричных пунктов мозга испытуемых. При этом исходили из представлений о том, что взаимосвязь между ЭЭГ отдельных отведений и отдельными компонентами деятельности нельзя фиксировать, пока не известен характер электрической активности других зон. Отсюда вытекает, что координация, взаимосвязь и использование многомерных методов являются главными при разработке способов диагностики нервного утомления.

Для решения поставленной задачи разработано два критерия: первый, статистический, - для решения прикладных задач, второй, аналитический – для более подробного изучения механизмов формирования нервного утомления.

Первый критерий основан на определении границы области допустимых совместных вариаций показателей ЭЭГ. Эта область строится по ЭЭГ-активности, регистрируемой в состоянии оптимальной работоспособности и представляет собой гиперэллипсоид, индивидуальный для каждого испытуемого. Выход за его границы ЭЭГ-показателей начинается раньше, чем возрастает число ошибок в деятельности, что позволяет рекомендовать разработанный критерий для тех случаев, когда основное внимание уделяется предсказанию ухудшения качества деятельности.

При построении второго критерия исходили из предположения о том, что развитие утомления связано с изменением стабильности системы, характеризующейся выбранными показателями. Он представляет собой аналитическую зависимость между связностью и интенсивностью взаимодействий отдельных отведений. Значение параметров такой зависимости можно найти с помощью построенной специальным методом корреляционной матрицы.

Использование этого критерия позволяет сделать определенные выводы как о роли собственных механизмов регуляции отдельных нервных центров, так и о значимости межцентральных взаимодействий в процессе развития нервного утомления.

ЛИТЕРАТУРА

1. Бодров В.А., Розенблат В.В. Физиологические проблемы утомления // VII Съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова: Тез. докл. – Л., 1987. Т.1.

2. Зимкин Н.В., Сологуб Е.Б., Давиденко Д.Н. Проблема утомления и фенкциональные резервы организма. // VII Съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова: Тез. докл. – Л., 1987. Т.1.

3. Кристьюхан Ю.А. Некоторые новые методы диагностики утомления // VII Съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова: Тез. докл. – Л., 1987. Т.1.

4. Мойкин Ю.В. Особенности взаимоотношений центра и периферии в р