Отдых и профилактика утомления

Труд и отдых - две стороны единого процес­са жизнедеятельности организма. Отдых - состояние покоя или такого вида деятельнос­ти, которое снимает утомление и способству­ет восстановлению работоспособности. Еще И.М.Сеченов установил, что деятельность одних мышечных групп или конечностей способствует устранению утомления, возни­кающего при работе, в других мышечных группах. Это явление получило название ак­тивного отдыха.

Активный отдых - это отдых, заполнен­ный каким-либо видом деятельности, отлич­ным от выполняемого труда. При утомлении легкой или средней степени смена работы приводит к более быстрому и полному вос­становлению работоспособности по сравне­нию с отдыхом в покое. Активный отдых ис­пользуется и при умственном труде. Смена напряженной интеллектуальной деятельнос­ти другим ее видом или легким физическим трудом приводит к быстрому снятию утомле­ния, исчезновению ощущения усталости.

Механизмы активного отдыха, согласно одной из гипотез, связаны с явлениями ин­дукции в нервных центрах: активные центры, управляющие деятельностью, используемой в качестве активного отдыха, «наводят», инду­цируют и углубляют процессы торможения в утомленных центрах, чем способствуют более быстрому восстановлению их функциональ­ных возможностей. Согласно другой гипоте­зе, эффекты активного отдыха развиваются в результате дополнительной афферентации от новых групп рецепторов, посредством чего повышается общий тонус ЦНС, ускоряются восстановительные процессы. Вероятно, обе эти гипотезы дополняют друг друга.

В профилактике развития утомления, сни­жении его глубины большую роль играет ра­циональная организация труда и отдыха, учи­тывающая специфику работы. Так, прекра­тив физическую работу, человек сразу вы­ключается из трудового процесса, а потому достаточно эффективными могут оказаться приемы пассивного отдыха, особенно при тя­желом физическом труде.

При умственной работе мозг склонен к инерции, продолжению мыслительной дея­тельности в заданном направлении. После окончания работы «рабочая доминанта» пол­ностью не угасает, что вызывает более дли­тельное утомление ЦНС, чем при физичес­ком труде.

Правильная организация труда включает внутрисменные перерывы на отдых, исполь­зование так называемой функциональной музыки. Сменность работы в различное время суток нежелательна, поскольку разви­вается десинхроноз.

Работоспособность человека в значитель­ной мере определяется процессами восста­новления, протекающими на разных этапах жизнедеятельности.

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 разные стадии развития мышечного утомления // VII Съезд Всесоюзного физиологического общества им. И.П.Павлова: Тез. докл. – Л., 1987. Т.1.

5. Добромыслова О.П. Мышечное утомление с позиции теории функциональных систем // Физиологические проблемы утомления и восстановления: Тез. докл. Всесоюзн. конф. – Киев – Черкассы, 1985. Ч.1.

6. Власкина Л.А., Владимирский Б.М. Диагностика состояния нервного утомления // Физиологические проблемы утомления и восстановления: Тез. докл. Всесоюзн. конф. – Киев – Черкассы, 1985. Ч.1.

7. Березовский В.А. Утомление и неутомляемость // Физиологические проблемы утомления и восстановления: Тез. докл. Всесоюзн. конф. – Киев – Черкассы, 1985. Ч.1.

8. Иванченко В.А. Секреты вашей бодрости. М., 1988.

9. Физиология человека: Учебник / Под ред. В.М.Смирнова. М., 2001

10. Общий курс физиологии человека и животных. В 2 кн. Кн.1 Физиология нервн., мышечн. и сенсорн. систем: Учебник для биол. и мед. спец. ВУЗов / Под ред. А.Д.Ноздрачева – М., 1991.