Фізіологічні основи трудової діяльності та спорту

Размещено на http://www.allbest.ru/

Фізіологічні основи трудової діяльності та спорту



Академік Г.В. Фольборт визначив, що працездатність залежить від балансу двох процесів - витрати енергії та її відновлення, які неоднозначні у різних періодах фізичної діяльності. За сучасних умов це означає, що фізична робота залежить від вихідного стану організму і його виконавчих систем, балансу між енергетичними потребами та їх забезпеченням.

Оптимальні режими фізичного навантаження і відпочинку - одна з умов здорового способу життя, поліпшення стану здоров'я людини, бо навантаження супроводжується підвищеною адаптацією вісцеральних систем, метаболічних процесів організму під час виконання роботи.

Під час фізичної діяльності можна виділити 3 періоди працездатності, зареєстровані на ергограмі при підніманні вантажу на певну висоту.

Період опрацьовування - характеризується поступовим збільшенням працездатності на початку фізичної діяльності.

Період стійкого стану - супроводжується відносно сталою працездатністю під час виконання роботи.

Період втоми - характеризується зменшенням працездатності в процесі фізичної діяльності.

Мета: Вивчити основні закономірності трудової діяльності людини.

Задачі:

Знати:

- показники працездатності під час м'язової діяльності

- джерела утворення АТФ

- основні закономірності процесів втоми і відновлення при фізичному навантаженні

- основні механізми розвитку втоми:

- класифікацію окремих робіт за енерговитратами

М'язова та розумова працездатність, їх показники та періоди. Теорії розвитку втоми. Взаємозв'язок фізичної та розумової праці. Тренування.

Теоретичний матеріал:

М'язова працездатність

Прямими показниками працездатності під час м'язової діяльності, які можна досліджувати у людини, є:

1. Сила скорочення м'язів.

2. Швидкість скорочення.

3. Витривалість (вимірюється часом утримання 50 % сили м'язів від максимальної).

М'язова сила - це зусилля, яке може виробити м'яз чи група м'язів у процесі роботи. Максимальною силою вважають силу, яку розвиває м'яз під час скорочення, коли він ледве зрушує з місця максимальний вантаж. Потужність скорочення - вибуховий компонент сили і швидкості руху: потужність = (сила х відстань) / час.

Максимальна сила м'язів залежить від кількості і початкової довжини м'язових волокон, які скорочуються; частоти ПД, що генеруються у їх нейромоторних одиницях; фізіологічного поперечного перерізу м'яза, який суттєво зростає завдяки тренуванням, що призводять до його гіпертрофії, збільшення сили скорочення.

За однакових умов максимальна сила м'язів у чоловіків більша, ніж у жінок. Чоловічий гормон тестостерон має значний анаболічний вплив - збільшує синтез білків у м'язах. Навіть при незначній фізичній активності маса м'язів у чоловіків майже на 40 % більша, ніж у жінок. Жіночі статеві гормони - естрогени стимулюють синтез жиру, який переважно відкладається у грудях, стегнах, підшкірній тканині: жиру жінки мають близько 27 % маси тіла, а чоловіки - близько 15 %. Статеві гормони впливають також на темперамент: тестостерон збільшує агресивність, досягнення мети при екстремальних ситуаціях у спорті, в той час як вплив естрогену пов'язують з м'якими рисами темпераменту.

Швидкість скорочення м'яза - природжене явище. На основі аналізу факторів, від яких залежить швидкість рухових реакцій, можна виділити такі параметри: рухливість основних нервових процесів у ЦНС, співвідношення швидких і повільних м'язових волокон, їх моторних одиниць. Спеціалізація у деяких видах спорту може бути обрана залежно від того, які види м'язових волокон переважають: "діти народжуються, щоб стати спринтерами або стаєрами чи стрибунами" (табл. 1).

Енергетичне забезпечення під час м'язової діяльності залежить від стану вісцеральних систем організму - насамперед, дихання і обігу крові, що транспортує кисень та поживні речовини до м'язових клітин і виносить з них відпрацьовані продукти. Тому визначення їх функціональних показників, що характеризують адаптацію цих систем до фізичного навантаження, є важливим тестом оцінки періодів фізичної діяльності організму та його працездатності.

На сьогодні відомо, що скорочення м'яза залежить від кількості енергії, що продукується під час гідролізу АТФ на АДФ і Фн. В одному м'язовому волокні міститься близько 4 ммоль/л АТФ, якої вистачає на виконання максимального скорочення протягом 2 с. Через цей час із АДФ і Фн синтезується нова молекула АТФ, яка забезпечує наступне скорочення.

Таблиця 1. Кількість швидких та повільних м'язових волокон (%) у чотириголовому м'язі стегна спортсменів різних видів спорту

Види спорту	% швидких м'язових волокон	% повільних м'язових волокон
Марафонці	18	82
Плавці	26	74
Спринтери	63	37
Стрибуни	63	37
Середня людина	55	45

Джерела утворення АТФ. Для тривалого м'язового скорочення необхідні великі запаси АТФ. Джерелами її утворення можуть бути:

1. Креатинфосфат (КФ). що характеризується наявністю високоенергетичного фосфатного зв'язку, при гідролізі якого вивільняється більша кількість енергії, ніж при розщепленні АТФ. Звільнена енергія йде на зв'язування АДФ з новим фосфатом, синтез нової молекули АТФ, яка забезпечує скорочення м'яза. Проте запаси КФ теж невеликі, їх вистачає на 6-8 с.

2. Глікоген, що постійно присутній у м'язових волокнах. Завдяки гліколізу, що не вимагає кисню, глікоген швидко перетворюється в піровиноградну кислоту, а згодом - у молочну кислоту, яка звільнює енергію для перетворення АДФ в АТФ. Однак при гліколізі накопичується велика кількість кінцевих продуктів (лактат), що негативно впливають на м'язове скорочення.

3. Найбільш надійним постачальником енергії для м'язового скорочення є окиснювальна система, яка забезпечує 95 % потрібної енергії для тривалої і безперервної роботи. Продуктами для окиснення є глюкоза, жирні кислоти та амінокислоти (рис. 1).

Незважаючи на повноцінне вісцеральне і метаболічне забезпечення фізичного навантаження, людина відчуває втому, яка призводить до зниження працездатності і потребує часу для її відновлення. І.М. Сєченов (1903 р.) вперше показав, що відновлення працездатності втомлених м'язів руки людини після тривалої роботи при піднятті вантажу різко прискорюється, якщо в період відпочинку проводити роботу іншою рукою.

Така ж закономірність спостерігалась і при інших видах рухової активності. І.М. Сєченов, на відміну від простого спокою, такий відпочинок назвав активним. Пояснювався цей вплив активного відпочинку взаємовідносинами, що спостерігаються в центрах регуляції цих м'язів.

Основні закономірності процесів втоми і відновлення були описані академіком Г.В. Фольбортом, які І.П. Павлов назвав "правилами Фольборта".

Наведемо деякі з них:

1. Рівень працездатності залежить від співвідношення процесів стомлення та відновлення, між якими існує прямий зв'язок - чим швидше розвивається виснаження (при інтенсивній роботі), тим швидше відбувається відновлення.

2. Відновні процеси розвиваються не прямолінійно, а хвилеподібно. У процесі відновлення розрізняють дві фази - фаза досягнення початкової працездатності і фаза стійкої, постійної працездатності.

3. Знаючи тривалість праці і відпочинку після неї, можна досягти двох станів - хронічної перевтоми і поступового нарощування сталої працездатності. Очевидно, це всім відомий процес тренування. Якщо ж виснажливі навантаження виконує орган, стан якого не встиг змінитися, то, навпаки, процес відновлення сповільнюється і послаблюється - розвивається стан хронічного виснаження. Ці закономірності не втратили значення і в наш час. навпаки, отримали подальший розвиток на молекулярному рівні.

Основні механізми розвитку втоми:

1) центральні механізми - втома як наслідок змін у ЦНС, які проявляються процесами гальмування, порушенням координації рухових функцій, зменшенням активності мотонейронів та зниженням ними частоти генерації ПД;

2) периферичні механізми - втома відбувається на клітинному рівні як наслідок нестачі АТФ, що синтезується у мітохондріях, та накопиченням кислих продуктів, які викликають ацидоз. Якщо центральні механізми можуть мати місце у нетренованих суб'єктів, то значні та максимальні фізичні навантаження призводять до розвитку втоми завдяки нестачі енергетичних ресурсів на клітинному рівні, та пошкодження працюючих м'язів.



Мал. 1. Метаболічні механізми енергетичного забезпечення м'язового скорочення

Інтенсивні фізичні навантаження супроводжуються больовими відчуттями в ділянці м'язів, природа яких пов'язана з:

¦ підвищенням концентрації м'язових ферментів у плазмі крові;

¦ міоглобінемією (наявністю міоглобіну в крові);

¦ наявністю запальної реакції;

¦ порушенням структури м'язів.

Події, що розвиваються у м'язах, мають таку послідовність:

1. Висока напруга скоротливо-еластичної системи м'яза призводить до структурних ушкоджень мембрани м'язового волокна і самого м'яза.

2. Пошкодження клітинної мембрани м'яза обумовлює порушення кальцієвого гомеостазу в ушкодженому волокні, що призводить до відмирання клітин, пік якого спостерігається на 24-40 годину.

3. Продукти активності макрофагів, а також внутрішньоклітинний вміст (простагландини, гістамін, кініни, іони К+, Н+) накопичуються поза клітинами і подразнюють нервові закінчення м'яза.

Також встановлено, що виникнення больових відчуттів у м'язах є результатом пошкодження структур, що супроводжується виділенням внутрішньоклітинних білків і збільшенням обміну міозину та актину. У процесі ушкодження і відновлення м'яза беруть участь лізосоми, іони Са2+, вільні радикали, сполучна тканина, запальні реакції, внутрішньоклітинні міофібрилярні білки.

Профілактикою виявлених змін є зменшення ексцентричного компонента м'язової діяльності на початку роботи з поступовим збільшенням інтенсивності навантаження від мінімальної до максимальної. Механізм оздоровчої дії фізичних вправ.

Оздоровчий і профілактичний ефект масової фізичної культури пов'язаний з підвищеною фізичною активністю, посиленням функцій опорно-рухового апарата, активізацією обміну речовин. У результаті недостатньої рухової активності в організмі людини порушуються нервово-рефлекторні зв'язки, закладені природою і закріплені в процесі фізичної праці. Це призводить до розладу регуляції діяльності серцевосудинної та інших систем, порушення обміну речовин, розвитку дегенеративних захворювань.

Загальна маса скелетних м'язів у дорослої людини досягає 40% від маси тіла. Усього в організмі людини майже 400 поперечносмугастих м'язів, які скорочуються довільно під впливом імпульсів із центральної нервової системи, а складаються вони із 300 млн м'язових клітин загальною силою понад 30 т.

Залежно від забарвлення, пов'язаного з кількістю міоглобіну у клітинах, розрізняють білі, червоні та проміжні скелетні м'язи.

З функціональної точки зору кожен м'яз складається з окремих моторних одиниць, які бувають за розмірами великі або малі, а за швидкістю скорочення під впливом нервових імпульсів -- швидкі або повільні.

Скелетні м'язи забезпечують рухи кісток -- важелів, які змінюють положення тіла та його частин у просторі, а також формують стінки ротової, грудної, черевної, тазової порожнин. Вони забезпечують локомоції (від locus -- місце, motio -- рух) людини, через їхні скорочення проявляється діяльність мозку (І.М. Сєченов).

Працездатність, робота, стомлення, відпочинок.

Робота -- це прояв органом, системою органів або цілісним організмом властивої їм функції. Робота буває динамічною або статичною.

Перша визначається за формулою

W = m * Н,кг * м,

друга W - m/t, кг/год. де W -- робота, т -- маса тіла, h -- відстань, t -- час

Динамічна робота характеризується почерговим збудженням і гальмуванням нервових центрів і, як наслідок, почерговим скороченням і розслабленням м'язів. Ці процеси забезпечують нормальний кровообіг, забезпечення органів і тканин поживними речовинами й киснем, відновленням функції нервових центрів.

При статичній роботі мають місце довготривалі збудження нервових центрів та відповідні скорочення м'язів, як наслідок погіршується кровообіг у них, багато витрачається енергії, але повільно відновлюються її резерви, перенапружуються нервові центри.

Тривалість використання моторного апарата з високим робочим ефектом залежить від тренування людини, специфіки фізичних зусиль, темпу роботи.

М'язи ефективно працюють при середніх навантаженнях (закон середніх навантажень) і середній швидкості.

Ритм -- це багаторазове повторення елементів роботи, зміна періодів діяльності й відпочинку. Він тісно пов'язаний з темпом, тобто кількістю повторних рухів за одиницю часу. Кількість здійсненої роботи за одиницю часу називається потужністю.

Дослідження І.М. Сєченова показали, що скорочення м'язів шлуночків серця тривають 1/3 тривалості серцевого циклу, тобто протягом доби шлуночки працюють 8 годин, а 16 годин відпочивають, м'язи передсердь працюють 1/10 циклу, тобто 2,4 години, а 21,6 години відпочивають. При надмірній роботі різко зменшується фаза відпочинку, що при дуже тривалій та інтенсивній роботі зумовлює порушення роботи серця, його перенапругу тощо.

З точки зору фізіології тяжкість роботи -- це ступінь комплексної дії усіх факторів, що визначають умови праці (санітарно-гігієнічні, психофізіологічні тощо).

Класифікація окремих робіт за енерговитратами розрізняє:

-- легку працю, коли витрати енергії не перевищують 150 ккал/год;

-- працю середньої тяжкості, коли витрати в межах 150-250 ккал/год;

-- тяжку працю, коли витрати енергії перевищують 250 ккал/год.

Загальні енергетичні витрати (Е) при роботі є сумою витрат енергії на механічну роботу (Д^Г) і витрати енергії на утворення тепла (Н), тобто

Механічна ефективність, або коефіцієнт корисної дії (І2), мускульної роботи визначається відношенням (%) виконаної мускульної роботи (У?) до загальних енерго-витрат (Е):

Продуктивність мускульної роботи у людини краще розраховувати за споживанням кисню під час роботи та після неї у період відпочинку за формулою:



Найбільш високий рівень продуктивності праці у людини (20-25%) спостерігається під час роботи за участю великої кількості окремих мускульних груп. За продуктивністю можливо оцінити стан здоров'я людини.

Сила м'язів -- це максимальна їхня напруга, яку довільно може розвинути людина. Вона буває абсолютною та відносною, коливається в межах 6-8 кг на 1 см2 площі розтину м'яза в поперечному напрямку його м'язових волокон.

Абсолютна сила -- це відношення максимальної сили м'язів до їхнього фізіологічного поперечника, а відносна -- до їхнього анатомічного поперечника.

Під впливом тривалих періодичних фізичних навантажень зростає анатомічний мускульний поперечник, тобто виникає робоча гіпертрофія м'язів, яка може бути саркоплазматичною та міофібрилярною.

Динамічні мускульні вправи з відносно невеликим навантаженням сприяють розвитку саркоплазматичної гіпертрофії, коли збільшується об'єм саркоплазми, енергетичні резерви, тобто вміст глікогену, креатинфосфату, міоглобіну тощо. Це забезпечує збільшення витривалості, проте сила зростає несуттєво.

Ізометричні вправи з використанням великих мускульних зусиль (понад 2/3 від їхньої максимальної можливості) забезпечують розвиток міофібрилярної гіпертрофії, коли збільшується кількість скоротливих білків, що підвищує силу такого м'яза. У клітинах гіпертрофованого м'яза збільшується рівень нуклеїнових кислот, АТФ.

Особливу роль у розвитку гіпертрофії м'язів відіграють чоловічі гормони -- андрогени. Вони сприяють збільшенню м'язової тканини у період росту, особливо в період статевого дозрівання (11-15 років). Більша кількість та сила м'язів у чоловіків, порівняно з жінками, пояснюється статевими відмінностями, а саме у чоловіків андрогени утворюються в сім'яниках і наднир-никах, а у жінок -- лише у наднирниках. Загалом у жінок м'язова сила на 20% менша, ніж у чоловіків однакового віку й маси, проте, якщо у жінок через якісь причини збільшується утворення андрогенів, то відповідно зростає маса м'язів та їхня сила.

Величина м'язової сили людини залежить насамперед від її здоров'я, а також від психічного стану та тривалості фізичного тренування, яке впливає на кількість одночасно задіяних мускульних груп та ступеня довільного керування їхньою роботою.

Найкраще проявляється працездатність людини в умовах функціонального комфорту, тобто коли засоби й умови праці конкретної людини цілком відповідають її функціональним можливостям, а сама діяльність викликає позитивне емоційне ставлення. Це забезпечує досить високу активність та оптимальну мобілізацію наявних нервових і психічних функцій людини.

Проте створити ідеальні умови будь-якому видові людської діяльності неможливо, завжди існують більші або менші, зовнішні або внутрішні перешкоди, які позначаються на стані функціонального комфорту. Це може призвести до стресу, монотонічного стану, фрустрації та тривоги (занепокоєння).

Монотонія (від monos -- один, єдиний, tonos -- напруга, наголос) -- стан, який виникає через зниження тонусу нервової системи, тобто він є протилежним стресу. Характеризується зниженням рівня життєдіяльності при тривалій дії одноманітних подразників. Проявами робочої монотонії є притуплення уваги, пильності, кмітливості (тямущості), ослаблення волі, сонливість, емоційне незадоволення.

Фрустрація (від f rustratio -- невдача) -- це психологічний стан, який виникає внаслідок незадоволення власною професією (працею), її змістом і наслідками. Якщо у реальності досягти бажаної мети людині не вдалося, то вона дає вихід своєму невдоволенню шляхом утечі у світ фантазій або агресивною поведінкою.

Фізична праця розвиває м'язову систему людини, стимулює обмінні процеси, але вона має і недоліки:

а) висока напруга фізичних сил, тому при роботі з витратою енергії 8 ккал/хв час на відпочинок повинна тривати 50% від загального робочого часу;

б) виконання певного виду фізичної праці зумовлює посилений розвиток лише тих м'язів, які задіяні у виконанні певних рухів, а решта м'язів залишається на попередньому рівні або навіть зменшується у розмірі.

Втома

Втома -- це зменшення або повне зниження працездатності м'язів. При цьому знижується збудливість м'язів, їх лабільність, що зменшує їхню силу, амплітуду скорочення. Висувалось кілька теорій, які мали пояснити появу втоми, а саме: гуморальні або локальні теорії виснаження (І. Шифф) та теорія отруєння (Е. Пф-люгер), а також центральна або нервова концепція втоми (М.Є. Введенський, І.М. Сєченов, О.О. Ухтомський).

Стомленість -- це суб'єктивне відчуття втоми. Якщо, не звертаючи уваги на утому, робота продовжується, то виникає виснаження. Воно може бути гострим або хронічним. Гостре виснаження -- це різке зниження працездатності відразу після виконання важкої роботи, а хронічне -- унаслідок недостатнього відпочинку та відновлення сил після попереднього періоду напруженої або важкої праці. Виснаження часто буває у спортсменів після тривалих або надмірних тренувань.

Відпочинок -- це стан спокою або особливий, специфічний організований вид діяльності, який знімає втому і сприяє відновленню працездатності. Тому відпочинок може бути пасивним та активним (за І.М. Сєченовим).

Активний відпочинок -- це коли людина виконує інший вид роботи, який відрізняється від її звичайної праці. Так, наприклад, інтенсивну розумову роботу слід замінити фізичною активністю та навпаки.

Праця, посильна робота є найбільш потужним стимулом людської активності, а ступінь розвитку самої потреби у праці є основною ознакою культури людини.

Фізична активність

Розвиток моторних і вегетативних функцій організму у дітей, їхнє вдосконалення й підтримка на високому рівні у дорослих та людей похилого віку потребують оптимальної фізичної активності. Недостатня фізична активність викликає суттєві зміни фізіологічних функцій людини, що доведено як дослідами на тваринах, так і спостереженнями над людьми.

В умовах обмеження рухливості тварини швидко починають хворіти, у них виникають негативні морфологічні зміни органів та функціональні розлади, що зумовлюють у подальшому їхню загибель.

Людина може жити за відсутності фізичної активності, але це призводить до значного погіршення соматичних, вегетативних і соціальних функцій. Такий стан називають гіподинамією (від hypo -- знизу, dynamis -- сила). При ньому спостерігаються суттєві зміни окремих органів.

Так, зменшуються розмір та сила скелетних м'язів. У піддослідних тварин у разі обмеження рухливості через ЗО діб сила м'язів знижується до 1/3 від попередньої величини, а тривалість поодинокого скорочення зростає вдвічі, тому зменшується витривалість м'язів.

Гіподинамія негативно впливає на процеси збудження та гальмування у корі великих півкуль, на швидкість утворення умовних рефлексів, на формування психічних реакцій.

Зниження фізичної активності зумовлює зменшення розмірів серця, тому знижуються систолічний та хвилинний об'єми крові, прискорюється пульс, а також зменшуються об'єм легеневої вентиляції та основний обмін на 5-20%.

При гіподинамії спостерігається гіпофункція ендокринних залоз, особливо наднирників.

Одним із найбільш об'єктивних критеріїв здоров'я людей є рівень їхньої фізичної працездатності. Висока фізична працездатність -- це ознака міцного фізичного здоров'я, а її низьке значення є фактором ризику для здоров'я. У здоровому тілі -- здоровий дух (Демокріт).

За допомогою фізичних вправ людина здатна підвищити рівень своєї фізичної працездатності, що зміцнює її здоров'я та подовжує період активного життя.

Процес набуття знань має велике соцiальне i психологiчне значення в життi людини. З перших днів навчання в школі дитина починає реалiзовувати себе у новій для неї сферi розумової працi.

Поширене помилкове уявлення про розумову працю як про легку базується на тому, що при ній енергетичнi витрати (а це один із критерiїв оцiнки складностi працi) значно нижчi за фiзичні. А втім, при розумовiй працi мозок, який складає лише 1,2-1,5% маси тiла, споживає бiльше 20% його енергетичних ресурсiв. Потiк кровi до працюючого мозку збiльшується у 8-10 разiв порiвняно зi станом спокою, зростає споживання ним кисню i глюкози. Погiршуються функцiї зорового аналiзатора -- гострота зору, стiйкiсть ясного бачення, контрастна чутливiсть, зорова працездатнiсть.

Розумовiй працi властивий i найбiльший ступiнь напруги уваги: так, під час читання спецiальної лiтератури ця напруга майже вдвічі вища, ніж при водiннi автомобiля по мiсту, i в 5-6 разiв вища, ніж при виконаннi багатьох видiв немеханiзованої фiзичної роботи. Мала рухливість, вимушено одноманiтна поза при розумовiй працi ведуть до послаблення обмiнних процесiв, застійних явищ в м'язах нiг, органах черевної порожнини.

Питання гігієни навчально-виховного процесу нерозривно пов'язані з режимом дня дітей і підлітків, норми навантаження учнів розумовою працею. Тому головним завданням школи є така організація режиму праці й відпочинку школярів, створення таких умов для їхньої роботи, які б забезпечили високу працездатність дітей протягом усього часу навчальних занять, дали б змогу відтягнути час настання втоми і запобігти перевтомі.

Працездатнiсть -- це здатнiсть людини розвинути максимум енергiї та, економiчно витрачаючи її, досягти поставленої мети, якiсно виконуючи розумову i фiзичну роботи. Розумова i м'язова працездатнiсть тiсно пов'язані з вiком: усi показники працездатностi збільшуються залежно від росту i розвитку дитини.

Працездатність може змінюватися протягом дня і тижня.

Працездатність не завжди однакова, і в однієї й тієї ж людини може змінюватися як залежно від пори року (сезонні коливання), так і залежно від дня тижня та години доби. За коливанням добової працездатності розрізняють "голубів", "жайворонків" та "сов".

"Голуби" характеризуються "двовершинною" кривою динаміки працездатності: перший пік настає приблизно о 10-11 год., о 14-15 год. працездатність зменшується, а близько 17-18 год. знову зростає, понижуючись увечері. "Сови" найбільш продуктивно працюють у вечірні години, а "жайворонки" -- навпаки, у ранкові.

У процесі виконання конкретної роботи працездатність має визначені, закономірні коливання. Спочатку, коли людина тільки розпочинає роботу, працездатність відносно невисока і поступово зростає. Цей період називається фазою входження в роботу. Він включає, по-перше, налаштування нервових і гуморальних механізмів управління тим чи іншим видом діяльності; по-друге, поступове формування необхідного стереотипу рухів; і, по-третє, досягнення потрібного рівня вегетативних функцій. У дітей, порівняно з дорослими, ця фаза дещо коротша, що пояснюється більш високою збудливістю і функціональною рухливістю нервової системи.

Наступною є фаза оптимальної стійкої працездатності. У цей час дитина здатна навчатися найбільш продуктивно і якісно. Природно, що тривалість цієї фази, як і попередньої, індивідуальна і залежить від віку, стану здоров'я, рівня тренованості тощо. Оскільки працездатність починає погіршуватися, розвивається фаза стомлення. Загалом, тим учням усiх вiкових категорiй, котрі мають вiдхилення у станi здоров'я, притаманний бiльш низький рiвень розумової працездатностi.

Отже, працездатність школярів може змінюватися у процесi навчальної дiяльностi за певною схемою. Так, у першiй половинi навчальних занять у бiльшостi учнiв молодших класiв працездатнiсть зберiгається на вiдносно високому рiвнi. Пiдйом працездатностi вiдбувається пiсля першого уроку. До кiнця 3-го уроку показники її зменшуються і стають ще бiльш низькими наприкiнці 4-го уроку.

Вiдповiдно до динамiки показникiв працездатностi змiнюється i поведiнка учнiв протягом дня. Наприкінці 4-го уроку погіршується увага, дiти дивляться у вiкно, неуважно слухають учителя, розмовляють i навiть встають з мiсця. Короткий перiод збудження змiнюється в'ялiстю; дiтям важко зберегти потрiбну позу, вони погано стежать за поясненням учителя.

Фізіологічні основи праці

Праця відзначається значною різноманітністю. За характером роботи її можна поділити на три основні види: фізична праця, механізовані форми фізичної праці і розумова праця.

Доля фізичної і психічної складових у різних видах трудової діяльності неоднакова: під час фізичної праці переважає м'язова діяльність, а під час розумової - психічна. Але жоден з видів діяльності не відбувається без її регулювання центральною нервовою системою.

Під фізичною працею розуміють виконання людиною енергетичних функцій у виробничій системі. Ця праця вимагає значної м'язової активності. За характером роботи м'язів фізична робота поділяється на динамічну і статичну. Динамічна робота здійснюється при переміщенні тіла людини, її рук, ніг, пальців у просторі, статична - при утриманні вантажу, при виконанні роботи стоячи або сидячи.

Динамічну фізичну роботу, за якої задіяні більше 2/3 м'язів людини, прийнято називати загальною, при участі в роботі від 2/3 до 1/3 м'язів (тулуба або рук чи ніг) - регіональною, при участі в роботі менше 1/3 м'язів (наприклад, набір тексту на комп'ютері) - локальною.

Механізовані форми фізичної працівиконуються людиною-оператором, їх здійснення забезпечується поєднанням фізичних і розумових функцій.

Діяльність людини-оператора може відбуватися як у штатних (детермінованих), так і позаштатних (недетермінованих) обставинах.

При детермінованих обставинах працюючому заздалегідь відомі алгоритми дій, він керується відповідними правилами, інструкціями, працює за жорстким технологічним графіком. У недетермінованих обставинах можливі збої у технологічному процесі, неполадки у роботі устаткування та ін., які усуваються за відповідними інструкціями.

Розумова праця людини, на відміну від фізичної, супроводжується меншими витратами енергетичних запасів (витрати енергії складають від 2500 до 3000 Ккал на добу), але це не означає, що вона є легкою. Розумова праця забезпечується активністю головного мозку - під час розумової діяльності значно активуються аналітичні та синтетичні функції центральної нервової системи, ускладнюється прийом і переробка інформації, виникають функціональні зв'язки між окремими нервовими центрами, нові комплекси умовних рефлексів, зростає роль уваги, пам'яті, зорового та слухового аналізаторів.

Інтенсивна розумова праця викликає значне зростання потреб мозку в кисні. Будь-яка розумова діяльність супроводжується певним нервово-психічним напруженням, малорухливістю, вимушеною позою тощо.

Розумова праця характеризується напруженістю, яка визначається обсягом інформаційного навантаження.

Працездатність- це потенційна можливість людини здійснювати фізичну (фізична працездатність) або розумову (розумова працездатність) роботу за певний проміжок часу. Розрізняють багатолітню, річну, місячну, добову працездатність та працездатність протягом зміни.

Працездатність залежить від багатьох факторів, у тому числі фізичного і психічного розвитку, тренованості організму та самопочуття працюючого, а також умов праці.

Зміну працездатності в часі називають динамікою працездатності.

Період праці протягом робочої зміни як при фізичній, так і при розумовій роботі включає декілька фаз:

І) передробочий стан (фаза мобілізації) - суб'єктивно виявляється в обміркуванні майбутньої роботи (ідеомоторний акт), викликає певні передробочі зрушення у нервово-м'язовій системі;

ІІ) впрацьованість, або фаза зростаючої працездатності (фаза гіперкомпенсації) - період, протягом якого здійснюється перехід від спокою до робочого стану, налагодження координації між системами організму, що забезпечує працездатність людини. Ця фаза може тривати від кількох хвилин до 2-3 годин, що залежить від інтенсивності роботи, віку, досвіду, тренованості та ставлення до роботи;

ІІІ) період стійкої працездатності (фаза компенсації) - встановлюється оптимальний режим роботи організму. Тривалість цієї фази становить приблизно 2/3 від усього часу роботи, а ефективність праці досягає максимуму. Період стійкої працездатності є важливим показником витривалості людини щодо даного виду роботи та заданого рівня її інтенсивності (швидкості виконання).

Витривалість зумовлена такими факторами:

1) інтенсивністю праці. Чим більша інтенсивність, тим коротшим є період стійкої працездатності;

2) специфікою роботи. Наприклад, динамічна робота має більший період стійкої працездатності порівняно зі статичною;

3) віком. В юнацькому і молодому віці витривалість зростає, а у похилому - знижується;

4) емоційним станом. Позитивні емоції сприяють зростанню працездатності, а негативні, як правило, - її зниженню;

5) уміннями, навичками, тренованістю, які сприяють зростанню працездатності;

6) особливостями центральної нервової системи. Сильні врівноважені типи вищої нервової діяльності є більш витривалими порівняно з іншими;

ІV) період стомлення (фаза декомпенсації). Характеризується зниженням працездатності та іншими негативними наслідками. Його можна віддалити на деякий час емоційно-вольовою напругою;

V) період відновлення. Тривалість цієї фази визначається важкістю роботи й іншими чинниками. Після легкої одноразової роботи цей період може тривати до 10 хвилин, після важкої одноразової роботи - 60-90 хв., а після тривалої фізичної роботи - декілька днів, що береться до уваги при встановленні норм часу на відпочинок.

Сучасне поточно-конвеєрне виробництво може призводити до монотонії, а механізована, автоматизована праця та праця з дистанційним управлінням - до гіпокінезії, які негативно впливають на психофізіологічні стан та фізіологічні процеси людини.

Монотонною називають таку працю, характерними ознаками якої є одноманітність робочих дій, їх багаторазове повторення і невелика тривалість. Проте і тривала операція, яка включає одноманітні цикли дії, також може бути монотонною. Все залежить від структури самої операції - кількості, змісту і характеру її складових елементів. Якщо операція зводиться до виконання обмеженого кола дій (кількість різноманітних елементів невелика), то вона є монотонною навіть при значній тривалості.

Згідно з нормативними актами тривалість операцій на конвеєрному виробництві не повинна бути меншою 30 секунд.

Гіпокінезія- це функціональний стан, який розвивається під впливом тривалого обмеження м'язової активності людини. Розвиток цього стану супроводжується дегенеративно-деструктивними змінами опірно-рухливого апарату, порушенням функції серцево-судинної системи та обміну речовин.

Психофізіологічний стан людини в результаті тривалої гіпокінезії помітно погіршується. Їй не вистачає наполегливості при виконанні будь-яких завдань, слабшає емоційна стійкість, погіршується настрій, з'являється підвищена дратівливість, порушується сон.

Залежно від того, як довго людина перебуває у стані гіпокінезії, прогноз може бути як позитивним, так і негативним. Довготривала гіпокінезія при порушенні функцій нервової системи, залоз внутрішньої секреції, особливо наднирників, серцево-судинної системи, виникненні патології обміну речовин може призвести до загибелі організму, тому що резистентність стає дуже низькою. При частковій гіпокінезії людина стає схильною до розвитку різноманітних патологічних процесів.

В системі охорони праці виділяють поняття стомлення. Проблема стомлення є вельми складним науково-практичним питанням, яке досліджують представники різних наук - фізіологи, психологи та інші спеціалісти.

Втома- сукупність тимчасових змін у фізіологічному і психічному стані людини, які з'являються внаслідок напруженої чи тривалої діяльності і призводять до погіршення її кількісних та якісних показників. Стан втоми залежить від звички людини до фізичного та розумового напруження. Якщо таких звичок немає, то втома може настати на самому початку роботи. Суб'єктивне відчуття втоми називається змореністю (стомленістю).

Стомлення проявляється в різних сферах. Тому розрізняють техніко-економічні, фізіологічні, психологічні й медичні ознаки стомлення.

До числа техніко-економічних ознак утоми входять зниження виробітку, зростання браку й інше. До фізіологічних ознак - зменшення витривалості, тремтіння у пальцях, подовження часу зорово-моторної реакції, зростання температури шкіри голови і рук, інші показники.

Психологічні ознаки втоми - це відчуття змореності, загальмованість психічних процесів, інші ознаки. Медичними показниками стомлення є травматизм і виробничо обумовлені захворювання.

Стомлення за своєю біологічною суттю є нормальним фізіологічним процесом, який супроводжується певними змінами функціонального стану і виконує захисну роль в організмі, оберігаючи його від надмірного перенапруження і можливого, у зв'язку з цим, ураження і виснаження.

Перенапруження визначається як несприятливий, граничний між нормою і патологією функціональний стан окремих фізіологічних систем або органів, зумовлений надмірними або тривалими навантаженнями або напруження цих систем або органів. У результаті перенапруження знижується резистентність організму людини до різноманітних несприятливих впливів.

Виникнення втоми обумовлено багатьма причинами, які можуть бути неоднаковими при різній діяльності людини. В одних випадках зниження працездатності залежить від зменшення енергетичних запасів, в інших цей фактор не має жодного значення.

Зниження працездатності при втомі обумовлюється змінами у проведенні нервових імпульсів через синапси у центральній нервовій системі й у м'язах.

Розрізняють фізичне і розумове стомлення. Крім того, виділяють первинну втому, яка розвивається досить швидко, на початку робочого дня і є ознакою недостатнього закріплення трудових навичок. Вона переборюється у процесі праці, в результаті чого виникає «друге дихання» - значне підвищення працездатності. Розрізняють вторинну, або таку, що повільно розвивається, втому - власне стомлення, яка виникає приблизно через 2,5-3 години від початку роботи та для зняття якої необхідний відпочинок.

У зв'язку зі змінами психічного стану ряд психофізіологів пропонують виділяти три стадії втоми. На першій стадії прояв відчуття стомленості є незначним, продуктивність праці не знижена; друга стадія характеризується значним зниженням продуктивності праці та вираженими психічними змінами (дефекти пам'яті і мислення, ослаблення волі, витримки, самоконтролю); третя стадія оцінюється як гостра перевтома.

Головними ознаками перевтоми при фізичній діяльності є тимчасова відмова від роботи в результаті порушення функціонування хоч би однієї з чисельних ланок рухової системи.

У разі відсутності належного відпочинку між робочими днями може розвиватись перевтома, або хронічна втома.

Перевтома характеризується змінами стану основних фізіологічних систем, порушенням оптимуму їх взаємовідносин, загальним падінням продуктивності праці, зниженням резистентності, творчої активності і розумової працездатності, підвищенням артеріального тиску та ін.

Характерними ознаками перевтоми є невротичні симптоми: підвищена дратівливість, швидка стомлюваність, відсутність бажання займатися улюбленою роботою, головні болі, порушення сну.

На рівень працездатності, а відтак і на швидкість формування втоми та перевтоми, у процесі трудової діяльності суттєвий вплив має мотивація. Йдеться про сукупність матеріальних і моральних стимулів, на основі яких людина у праці ставить перед собою конкретні цілі.

Виділяють 4 ступеня перевтоми - початковий, легкий, виражений і тяжкий, кожен з яких вимагає відповідної профілактики. Так, для зняття початкової перевтоми досить регламентувати режим праці і відпочинку. При легкому ступені перевтоми потрібно зробити нетривалий перерив у праці й ефективно використати його для відновлення працездатності. При вираженій перевтомі слід терміново здійснити організований відпочинок, а при тяжкому ступені перевтоми - лікування.

Засобами профілактики перевтоми і відновлення нормального фізіологічного стану людини є психо- і фармакотерапія, фізіотерапія (електростимуляція, масаж і ін.), дозовані фізичні вправи і навантаження, загартування, водні процедури тощо.

фізичний навантаження трудовий

Размещено на Allbest.ru

...