Функції центральної нервової системи в процесі праці

План

1. Основні принципи діяльності нервової системи людини

2. Функції центральної нервової системи в процесі праці

Література: [1, 4, 10, 23]

1. Основні принципи діяльності нервової системи людини. У процесі праці і життєдіяльності організм людини реагує на різноманітні сигнали, що надходять із зовнішнього та внутрішнього середовища, як єдине ціле. Це досягається завдяки тому, що регулює і спрямовує всю роботу організму центральна нервова система.

Основні принципи діяльності нервової системи такі [1]:

- принцип детермінізму – всі реакції організму мають свою причину, тобто зумовлюються дією подразників;

- принцип аналізу і синтезу – вся діяльність організму здійснюється на основі аналізу і синтезу сигналів, які діють на нього;

- принцип структурності – кожний нервовий процес відбувається в певних відділах мозку;

- принцип системності – різноманітні функції організму об’єднуються для злагодженої взаємодії.

Основу діяльності нервової системи, її елементарний акт становить рефлекс. Рефлекс – це реакція організму у відповідь на подразники зовнішнього або внутрішнього середовища, яка відбувається з обов’язковою участю центральної нервової системи. Рефлекс виявляється у виникненні або припиненні якоїсь діяльності.

Шлях, яким за допомогою основних фізіологічних процесів здійснюється рефлекс, називається рефлекторною дугою. Рефлекторна дуга складається з таких ланок:

- рецептора, який сприймає подразнення;

- аферентного нервового волокна, по якому передається збудження від рецептора в центральну нервову систему;

- вставних нейронів і синапсів, які передають збудження від аферентних до ефекторних нейронів;

- еферентних нервових волокон, по яких передається збудження до робочих органів;

- ефектора, або робочого органа.

Для здіснення рефлексу, або керування однією з функцій організму, група нейронів, розміщених в різних відділах центральної нервової системи, утворює нервовий центр. Нервовий центр – це функціональне об’єднання, в якому є головна частина (скупчення нейронів), без якої конкретна функція нездійсненна.

Властивості нервового центра такі [10]:

- одностороннє проведення збудження від аферентного нейрона до еферентного;

- сповільнення проведення збудження в синапсах;

- кумуляція збуджень – кілька слабких подразнень, кожне з яких не викликає жодного рефлексу, діючи одночасно на різні групи рецепторів або надходячи один за одним від одного й того самого рецептора, викликають рефлекс;

- післядія – продовження рефлекторної реакції після припинення подразнення рецептора;

- трансформація ритму – здатність змінювати частоту імпульсів;

- втомлюваність – зменшення або припинення рефлекторної реакції в разі тривалої дії подразника;

- фонова активність, яку створюють вставні нейрони та ретикулярна формація.

Принципи рефлекторної діяльності такі:

- принцип зворотного зв’язку. Під час здійснення рефлексу від робочих органів надходять сигнали до центральної нервової системи відносно ефективності реакції. Це явище названо зворотним зв’язком, а система сигналів – зворотною аферентацією. Сукупність нервових шляхів – рефлекторної дуги та шляхів отримання зворотної інформації про ефективність відповідної реакції – утворює рефлекторне кільце;

- принцип загального кінцевого шляху. Кількісне переважання аферентних нейронів над еферентними є причиною того, що останні є загальним кінцевим шляхом для багатьох рефлексів від центральної нервової системи до робочих органів. Обмежений вихід на периферію є механізмом, завдяки якому організм відповідає рефлекторною реакцією лише на найважливіші подразники;

- принцип домінанти – в кожний момент переважає певний рефлекс.

Існують безумовні та умовні рефлекси. Безумовні рефлекси є вродженими і передаються спадково. Вони характеризуються стереотипною формою прояву і забезпечують пристосування організму до постійних умов. Безумовні рефлекси поділяються на прості і складні. До простих належать зіничний, сухожильний, кашлевий і т. ін.; а до складних – харчовий, захисний, дослідницький, орієнтувальний тощо. Складні безумовні рефлекси становлять основу життєдіяльності організму [4].

Безумовні рефлекси виникають лише у відповідь на адекватні подразники і мають специфічне рецепторне поле. Центральна ланка рефлекторної дуги безумовного рефлексу знаходиться нижче від кори великих півкуль головного мозку. Це означає, що безумовні рефлекси є результатом діяльності підкоркових утворень і нижніх відділів центральної нервової системи.

Функції підкоркових і нижніх відділів центральної нервової системи, які забезпечують прості стосунки організму із зовнішнім середовищем та злагоджену діяльність внутрішніх органів, становлять нижчу нервову діяльність.

Умовний рефлекс – це реакція організму, яка засвоюється за певних умов у процесі індивідуального розвитку. Біологічна роль умовних рефлексів полягає в розширенні діапазону пристосовних можливостей організму. Умовні рефлекси набуваються, змінюються залежно від умов, згасають, якщо потреби в них немає, виконують сигнальну (попереджувальну) функцію.

Утворення умовних рефлексів є функцією кори головного мозку, а умовний рефлекс – одиницею вищої нервової діяльності. Вища нервова діяльність – це об’єднана діяльність кори великих півкуль, підкоркових утворень і нижніх відділів центральної нервової системи, яка забезпечує складні стосунки організму із зовнішнім середовищем.

Утворення умовних рефлексів полягає у встановленні функціонального зв’язку в корі головного мозку між нервовими центрами умовного та безумовного подразників. Діяльність кори з утворення нових зв’язків виявляється в аналізі і синтезі. Корковий аналіз – це виокремлення інформації, яка закономірно збігається з іншими сигналами або діями організму. Корковий синтез – замикання зв’язку між центрами, які відповідають за сприймання різних сигналів або за різні дії організму.

Утворення умовних рефлексів можливе:

- за наявності двох подразників – безумовного та індиферентного, який має стати умовним;

- коли дія умовного подразника починається раніш, ніж безумовного;

- за оптимальної сили подразників;

- за достатнього рівня збудливості кори;

- за багаторазового повторення поєднаної дії подразників.

Утворення умовного рефлексу в корі головного мозку супроводжується встановленням функціонального зв’язку між центрами збудження безумовного та умовного подразників. Незважаючи на те, що центральна ланка безумовного рефлексу міститься нижче від кори, збудження безумовного рефлексу поширюється в кору головного мозку, у своє коркове представництво.

Корковим представництвом називається сукупність коркових нейронів, які збуджуються під час стимулювання безумовного рефлексу. Воно є тим анатомічним мостом, за допомогою якого здійснюється вища нервова діяльність. Основу функціональної взаємодії кори та підкоркових утворень становлять нервові шляхи, які з’єднують коркове представництво з центральною ланкою рефлекторної дуги безумовного рефлексу.

Між корковим представництвом безумовного рефлексу і центральною ланкою умовного рефлексу, яка міститься в корі, виникає функціональний зв’язок, названий тимчасовим. Цей тимчасовий зв’язок є центральною ланкою дуги умовного рефлексу. Розрізняють рухові і вегетативні (серцеві, дихальні) умовні рефлекси. Умовні рефлекси можуть формуватися також на основі раніше набутих умовних рефлексів. Вони називаються умовними рефлексами вищого порядку і становлять фізіологічну основу навчання, формування трудових навичок і умінь.

У вищій нервовій діяльності підкоркові та нижні відділи центральної нервової системи виконують важливі функції.

По-перше, для кори великих півкуль вони є джерелом інформації щодо змін у зовнішньому та внутрішньому середовищах. Рецептори організму не мають прямого зв’язку з корковими клітинами. Нервові імпульси, виникнувши в рецепторах, спочатку надходять до підкоркових утворень, зазнають там фізіологічної переробки і лише після цього поширюються у відповідне коркове представництво.

По-друге, безумовні рефлекси створюють у мозку специфічну збудливість, тобто підвищену вибіркову чутливість клітин кори щодо тих чи інших безумовних подразників. Підкоркові утворення і нижні відділи центральної нервової системи створюють і підтримують високий рівень загальної збудливості кори головного мозку. Під загальною збудливістю кори розуміють тонус, напруження процесу збудження в коркових клітинах. Вона залежить від нервових імпульсів, які циркулюють між корковими клітинами, а також між корою і підкорковими утвореннями. Основну роль у підтриманні загальної збудливості кори на високому рівні відіграє ретикулярна формація.

По-третє, підкоркові утворення і нижні відділи центральної нервової системи є виконавчим відділом у творчій діяльності кори великих півкуль. Кора головного мозку не має прямих шляхів, які з’єднували б її з виконавчими органами, тому роль проміжної ланки між ними виконують підкоркові і нижні відділи мозку [23].

Вища нервова діяльність людини базується на двох сигнальних системах.

Перша сигнальна система – це діяльність великих півкуль головного мозку, за допомогою якої формуються і здійснюються умовні рефлекси на реальні матеріальні подразники.

Друга сигнальна система – це діяльність великих півкуль мозку людини, яка забезпечує формування й здійснення умовних рефлексів на словесні сигнали.

Анатомічною основою першої сигнальної системи є аналізатори, які нервовими шляхами пов’язані з органами чуттів.

Аналізатор – сукупність нервових клітин, які сприймають і переробляють інформацію із зовнішнього та внутрішнього середовища організму.

Аналізатор складається з трьох відділів; периферійного, провідникового і центрального. Периферійний відділ утворюють рецептори, функцією яких є сприймання подразнень, первинний їх аналіз і перетворення на процес збудження. Провідникова ланка представлена аферентними нервами, які передають збудження. Центральним відділом є клітини кори головного мозку, де відбувається вищий аналіз збуджень і виникають відчуття. Подразниками, які безпосередньо сприймаються органами чуттів, є реальні предмети, явища і зв’язки між ними.

Анатомічною основою другої сигнальної системи є мовно-руховий аналізатор, тісно пов’язаний із зоровим і слуховим аналізаторами. Джерелом подразнень є слова. Слова – це абстракції реально існуючих предметів, явищ і подій. У словах та словосполученнях фіксуються зв’язки між предметами і явищами. Тому слова є сигналами сигналів, або сигналами другого ступеня. Встановлення зв’язку між словесними сигналами і реальними подразниками відбувається за законами утворення умовних рефлексів. Обидві сигнальні системи постійно взаємодіють і підпорядковуються загальним фізіологічним законам і механізмам.

Водночас друга сигнальна система має істотні відмінності. У другосигнальній діяльності реалізується принцип моделювання дійсності за допомогою мови, а умовні рефлекси можуть формуватися без підкріплення безумовним сигналом, що є основою засвоєння знань. Фізіологічними засобами моделюються в мозку предмети і явища навколишнього середовища, дії та їх результат, встановлюються зв’язки і відносини між ними у вигляді понять, суджень, закономірностей, формул тощо. За допомогою цих моделей, тобто сигналів другого ступеня, людина має безмежні можливості для пізнання, творчої діяльності і прогнозування.

Мова підвищила здатність мозку відображати дійсність, забезпечила вищі форми аналізу й синтезу, абстрактне мислення, створила можливості для спілкування, нагромадження, використання і передачі життєвого досвіду, досягнень культури і мистецтва від покоління до покоління.

Центральна нервова система виконує рефлекторну, інтегративну та координаційну функції. Рефлекторна функція пов’язана з участю центральної нервової системи в реакціях організму на подразники. Виконуючи інтегративну функцію, центральна нервова система забезпечує злагоджену взаємодію всіх органів і систем організму, підтримання його стійкого внутрішнього стану. Підпорядкування багатьох рефлексів одному, який має в даний момент найважливіше значення для організму, здійснюється завдяки координаційній функції центральної нервової системи. Всі ці функції реалізуються в кожній конкретній реакції організму, забезпечуючи найбільш адекватний пристосовний ефект.

Рефлекторна функція.

З фізіологічного погляду праця є умовно-рефлекторним процесом. Жодна трудова дія не може початися без відповідної причини, тобто подразника, який сприймається органами чуттів. У трудовій діяльності подразниками можуть бути будь-які явища, пов’язані з тим чи іншим етапом виробничого процесу. Ними є також словесні сигнали у вигляді розпоряджень, інструкцій, роз’яснень тощо. На працівника діють різні побічні подразники, що виникають у виробничому і соціальному середовищі. Подразники, які мають місце у трудовій сфері і виробничих відносинах, мають особливо відчутний вплив на людину. Вони здатні значно змінювати фізіологічні процеси, викликати сильні емоції, а іноді навіть стреси [4].

З фізіологічного боку, праця – рефлекторний процес, в якому визначальна роль належить умовним рефлексам. У здійсненні трудового процесу беруть участь і безумовні рефлекси, зокрема дослідницький, орієнтувальний, наслідування і т. ін.

Трудові рухи, прийоми, операції, що їх виконує працівник, є зовнішнім проявом складних процесів, що відбуваються у вищих відділах нервової системи. Саме в цих відділах централізується регуляція всіх проявів діяльності організму. Завдяки такій централізації забезпечується цілеспрямована, вибіркова регуляція відповідних реакцій на подразники.

Центральна нервова регуляція у процесі праці полягає в тому, щоб забезпечувалася точна диференційованість сигнального стимулу і точна диференційованість відповідної реакції у вигляді конкретного руху, прийому, операції. Інакше кажучи, щоб забезпечувалася якомога повніша відповідність між завданням і виконанням.

Трудовий процес як умовно-рефлекторний характеризується такими особливостями [1]:

· умовним подразником під час виконання завдання є усвідомлення мети, тобто створення уявлення про майбутній результат праці;

· вирішальне значення у трудовій діяльності мають словесні сигнали, які є умовними подразниками і умовним підкріпленням;

· досягнення поставленої мети і усвідомлення корисності результатів праці є умовним підкріпленням.

Будь-який трудовий процес або операція складається з комплексу прийомів і дій, впорядкованих за часом і послідовністю виконання.

Кожну дію можна розглядати як рефлекс, а всю операцію – як систему рефлексів. Для трудової діяльності людини типовим є багаторазове повторення в певній послідовності цих умовних рефлексів. Одні з них пов’язані з діями, другі з припиненням дії. Перші названі позитивними, другі – негативними рефлексами. Систему позитивних і негативних рефлексів І. П. Павлов назвав динамічним стереотипом. У трудовій діяльності динамічний стереотип виявляється як система рухових умовних рефлексів, тому називається руховим, або робочим, динамічним стереотипом. Ця складна система рефлексів формується у процесі виробничого навчання і забезпечує виконання певного виробничого завдання.

В процесі формування умовного рефлексу, який лежить в основі конкретної трудової дії, вирізняють дві стадії:

1) початкова стадія, для якої характерна іррадіація збудження, внаслідок чого у виконанні тієї чи іншої дії беруть участь різні центри кори головного мозку. У працівника помічається багато зайвих рухів і зусиль, трапляються помилки в роботі;

2) стадія засвоєння і закріплення правильних прийомів роботи на основі концентрації збудження в небагатьох клітинах кори головного мозку. Іррадіація збудження обмежується, робота характеризується чіткими й економними рухами, відсутністю помилок.

В процесі навчання людина, перш ніж приступити до виконання тієї чи іншої операції, обдумує її, діє відповідно до поступаючих в кору головного мозку сигналів від зовнішніх і внутрішніх подразників. Нервове збудження, що виникає під впливом кожної трудової дії, не припиняється негайно, а залишається протягом певного часу у вигляді поступово згасаючих слідів збудження. Проте людина в цей час повторює ті самі трудові дії або виконує інші. Отже, умовні рефлекси підкріплюються, а сліди збудження нагромаджуються.

Система слідів збудження, на основі якої відбувається програмування робочих дій, називається інтегральним образом робочих дій. В процесі роботи елементи трудових дій уточнюються шляхом порівняння їх з інтегральним образом робочих дій. Це порівняння здійснюється за принципом зворотного зв’язку, внаслідок чого трудові дії коригуються згідно з програмою.

На основі подразнень, які сигналізують про правильне виконання трудових дій, закріплюються нервові зв’язки, підвищується збудливість і функціональна рухливість в одних нервових центрах і поглиблюється процес гальмування в інших.

Після багаторазового повторення трудових прийомів і засвоєння їх працівник починає виконувати всі елементи операції не окремо, а як єдиний процес. Перехід від одного елемента операції до іншого відбувається без переключення уваги і мислення на виконання кожного елемента. Уся система умовних рефлексів, з якої складається операція, приводиться в дію лише на перший подразник цієї системи. Це означає, що у працівника сформувався робочий динамічний стереотип.

Робочий динамічний стереотип – це стійка і злагоджена система умовних рефлексів, яка утворюється внаслідок багаторазового повторення умовних подразників в установленій послідовності і через певні проміжки часу. З формуванням робочого динамічного стереотипу у працівника виникає своєрідний автоматизм дій, в основі якого лежить установлення тимчасових зв’язків між нервовими клітинами. Автоматизм дій полегшує виконання роботи і звільняє нервові клітини для творчої діяльності, сприяє підвищенню працездатності і продуктивності праці.

Отже, робочий динамічний стереотип – це сформований і закріплений внаслідок тренування автоматизований спосіб досягнення певної мети і розв’язання поставленого завдання. Стійкість функціонування робочого динамічного стереотипу характеризується ступенем відхилень трудової діяльності від програми, а надійність – виконанням її за наявності несприятливих факторів.

Робочий динамічний стереотип є одиницею поведінки людини як особистості. В життєдіяльності людини динамічні стереотипи мають різні конкретні прояви. У трудових рухах – це руховий динамічний стереотип; у виробничій, трудовій діяльності – це послідовність операцій протягом робочої зміни та послідовність елементів у кожній операції; у повсякденній діяльності – це добовий стереотип функцій.

Робочі динамічні стереотипи окремих професій різняться за своїми структурами, тобто співвідношенням рефлексів і взаємодією функцій організму. Це пов’язано з тим, що рефлекторним шляхом змінюються вегетативні функції, які забезпечують діяльність всього організму та реалізацію динамічного стереотипу.

Робочий динамічний стереотип реалізується на основі саморегуляції. С. О. Косилов вирізняє три цикли саморегуляції [11]. На верхньому рівні регуляції робочого динамічного стереотипу міститься цикл кортикальної саморегуляції, або ініціативний цикл. У ньому беруть участь нервові центри, пов’язані з програмуючою діяльністю центральної нервової системи. Функція цих центрів полягає у відтворенні слідів збудження та формуванні інтегрального образу робочих дій. За наявності відхилень у робочих діях працівника порівняно з інтегральним образом включається цикл плавності, завданням якого є коригування траєкторії і сили трудових рухів на основі нервових імпульсів, які надходять до нервових центрів рухового аналізатора. Одночасно з включенням циклів саморегуляції рухової діяльності виникають цикли вегетативних функцій (дихання, кровообігу, терморегуляції тощо).

Стереотип виявляється у шаблонності, одноманітності виконання рухів і дій. Проте, зберігаючи стереотипність, кора головного мозку характеризується динамізмом, здатністю змінювати стереотипи залежно від змін у характері і складі подразників, часі їх дії. Здатність до розвитку, вдосконалення і перебудови динамічних стереотипів лежить в основі освоєння нових видів діяльності, формування трудових навичок і умінь, творчого ставлення до праці.

У формуванні динамічного робочого стереотипу певну роль відіграють індивідуальні якості людини – темперамент, характер, здібності, спрямованість інтересів. Але загалом його формування, закріплення й підтримки залежать від об’єктивних умов, які створюються у процесі навчання й трудової діяльності. Це такі умови [23]:

- чітке уявлення у працівника про мету та корисність своєї роботи;

- матеріальна і моральна заінтересованість працівника в результатах праці, яка набуває значення умовно-рефлекторного підкріплення;

- чіткий ритм виробничого процесу. У ритмічній роботі активним подразником умовних рефлексів є час;

- науково обґрунтований режим праці та відпочинку, який сприяє високій працездатності і лабільності нервової системи;

- раціональна організація робочого місця і сприятливі умови праці, що виключають побічні рефлекторні акти, не пов’язані безпосередньо з трудовим процесом;

- фізіологічно і психологічно обґрунтовані методи та прийоми виробничого навчання.

Інтегративна функція.

У трудовій діяльності людина виконує різноманітні дії, фізичні та розумові, щоб досягти поставленої мети, відчуває певні навантаження та зазнає впливу багатьох факторів зовнішнього середовища, що відбивається на характері фізіологічних функцій і процесів. При цьому виконання роботи, з одного боку, має бути точним і відповідати поставленій меті, а з іншого – економним щодо затрат енергії та підтримки фізіологічних показників організму в заданих межах.

Цілеспрямована регуляція сотень тисяч реакцій, що відбуваються в організмі працівника, та трудових дій згідно з поставленою метою забезпечується завдяки інтегративній функції центральної нервової системи.

Інтегративною називається діяльність мозку, яка об’єднує різноманітні функції організму для їх злагодженої взаємодії у процесі досягнення поставленої мети.

У трудовій діяльності реалізуються цілі фізіологічного та психологічного рівнів. Цілі фізіологічного рівня полягають у підтриманні фізіологічних констант організму, якими є температура тіла, артеріальний тиск крові, межа працездатності нервових клітин, кількість цукру в крові і т. ін. Фізіологічні константи характеризуються тим, що вони можуть змінюватися в певних межах і повертатися до вихідного рівня. Фізіологічні константи підтримуються завдяки саморегуляції, що є характерною рисою інтегративної діяльності.

Цілями психологічного рівня є розв’язання конкретного трудового завдання, певні установки, норми поведінки [1].

Суть фізіологічної інтеграції розкрив академік П. К. Анохін. Одиницею інтегративної функції є функціональна система. Функціональною системою називають сукупність різних структур і процесів, об’єднаних заради досягнення результатів дії відповідно до поставленої мети.

Згідно з теорією функціональної системи Анохіна поведінка розглядається не як реакція на зовнішні стимули, а як цілеспрямована активність, детермінована випереджувальним відображенням дійсності. Основу поведінки становлять системні процеси, які з певною метою поєднують активність і фізіологічні функції різних анатомічних елементів. Будь-який відповідний акт нервової системи відбувається за участю не одного центра збудження, а є результатом комплексного збудження різних областей центральної нервової системи. Проте рефлекс лишається стрижневою частиною функціональної системи. Комплексне збудження виникає на основі аферентних імпульсів:

- з боку умовного подразника, який безпосередньо зумовлює конкретну діяльність; обстановки, в якій перебуває людина; пам’яті; мотивації.

Ці аферентні збудження інтегруються завдяки аферентному синтезу.

Аферентний синтез – це багатоступенева фізіологічна переробка в мозку різної інформації для постановки мети та її досягнення. Переробка аферентних імпульсів зумовлює створення певного об’єднання різних центральних і периферійних елементів організму – конкретної функціональної системи. Складність її залежить від кількості аферентних збуджень. Результатом аферентного синтезу є заготовлений комплекс збуджень, який передує рефлекторним діям і являє собою аферентний контрольний апарат.

В інтегративній діяльності організму велику роль відіграють периферійні ефекторні апарати, від яких постійно до нервових центрів надходить інформація про ефективність виконаних дій – так звана зворотна аферентація. Зворотна аферентація має відповідати заготовленому комплексу збуджень. Корковий апарат, який оцінює відповідність зворотних аферентацій заготовленому комплексу збуджень, називається акцептором результатів дії (акцептором дії).

Отже, аферентний синтез, зворотна аферентація і акцептор результатів дій є органічними складовими цілісної діяльності організму.

Основою функціональної системи як цілісної діяльності організму є мета, засоби і результат. Мета є вихідним моментом і стимулом системної діяльності. Вона відображується в мозку образом, динамічною моделлю майбутнього результату діяльності. Мета формується на основі аферентного синтезу раніше, ніж починається рефлекторна дія з її реалізації. Матеріальною основою мети є фізіологічний апарат – акцептор результатів дій. Він же оцінює результат дій, порівнюючи з метою, тобто фізіологічною моделлю. Роль акцептора відіграють різні нервові утворення, що входять до складу центральної інтеграції.

Досягненню мети підпорядковується програма дій, тобто склад, послідовність і тривалість їх окремих елементів. Вона відображується в мозку інтегральним образом робочих дій. Спосіб виконання і характер цих дій визначаються фізіологічною моделлю мети. Програма дій реалізується ефекторними робочими органами на основі команд, що надходять від спеціалізованого комплексу нервових клітин у вигляді нервових імпульсів.

Здійснення програми дій є засобом реалізації мети, тобто отримання конкретного результату. Результати дій є сполучною ланкою між програмою дій і поставленою метою. Ці результати діють на рецептори органів чуттів, створюючи в різних аналізаторах нервову імпульсацію щодо ефекту виконаних дій. Ця нервова імпульсація у вигляді зворотної аферентації, або реаферентації, несе інформацію про корисність чи безрезультатність виконаних дій. Акцептор дій порівнює результати з метою. Якщо параметри результату дій збігаються з параметрами фізіологічної моделі мети, то робочий акт вважається закінченим і організм переходить до інших трудових актів. За наявності розбіжностей у цих параметрах діяльність мозку набуває іншого напрямку (вносяться корективи до трудових дій). У першому випадку йдеться про негативну зворотну аферентацію, у другому – про позитивну, тобто таку, що спонукає до нових дій. Корисний ефект діяльності є провідною ланкою функціональної системи, і саме йому підпорядковуються всі її компоненти. Коли мети досягнуто, функціональна система стає неактивною. Вона починає функціонувати, якщо є відхилення від наміченої мети. Саме відхилення є подразником, який мобілізує відповідну функціональну систему. Така форма керування називається саморегуляцією. Засобами саморегуляції є процеси збудження і гальмування. Процес збудження стимулює всі ланки функціональної системи. Процес гальмування сприяє безперешкодному здійсненню діючої функціональної системи, блокуючи неадекватні в даний момент рефлекторні акти.

Виконання трудової діяльності відбувається завдяки формуванню робочої (основної) функціональної рефлекторної системи, яка забезпечується енергією, що виробляється в клітинах і тканинах організму.

Під робочою функціональною системою розуміють злагоджено діючі фізіологічні механізми головного та спинного мозку, які організують і регулюють робочі рухи, процеси мислення, енергетичне забезпечення, спрямовані на виконання певної трудової операції.

Взаємодія органів забезпечується чотирма рівнями системної регуляції. На найнижчому, першому, рівні відбувається кільцева саморегуляція, яка є універсальною для всіх органів. Аферентна і ефекторна ланки містяться в одному й тому самому органі. Відхилення в показниках його роботи є подразником, що стимулює зворотну аферентацію і викликає відповідну реакцію щодо підтримки функціональної стійкості. Другий рівень стосується внутрішньосистемної регуляції, завданням якої є підтримка злагодженої взаємодії між складовими тієї чи іншої фізіологічної системи (наприклад, між роботою серця і тонусом судин).

Третій рівень – це міжсистемна регуляція, внаслідок якої досягається взаємодія між різними вегетативними функціями (наприклад, між серцево-судинною та дихальною системами).

Найскладнішим є четвертий рівень регуляції, пов’язаний з пристосуванням діяльності внутрішніх органів до рухової активності. Нерегульованість механізмів цього рівня особливо різко впливає на життєдіяльність організму як єдиного цілого. Тому затрати енергії в процесі праці підлягають механізму саморегуляції.

Відновлювати затрачені енергетичні ресурси є завданням спеціальної системно організованої діяльності організму, так званої відновлювальної функціональної системи.

Зменшення кількості енергетичних речовин у клітинах і тканинах є подразником для цієї функціональної системи. Процес збудження стимулює різноманітні фізіологічні і біохімічні перетворення в організмі, пов’язані з відновленням вихідного розміру енергетичних речовин. Робоча (основна) функціональна система блокується в цей час процесом гальмування [10].

Координаційна функція.

Вибірковість рефлекторних актів та активізація функціональних систем забезпечуються координаційною функцією центральної нервової системи.

Координаційною функцією називається діяльність мозку щодо подолання антагоністичної взаємодії між рефлексами з різним функціональним призначенням. Антагоністична взаємодія виникає внаслідок того, що один і той самий подразник є стимулом для багатьох рефлексів або одночасно на людину діють численні побічні подразники, які порушують виконання трудового завдання.

Різні за своїм функціональним призначенням рефлекси не можуть безперешкодно здійснюватися в один і той самий час. Причиною цього є те, що мозок складається з неадекватної кількості чутливих, вставних і виконавських нейронів, які виконують відповідно функції сприймання, перероблення та передачі інформації. Кількість чутливих нейронів набагато більша, ніж вставних і виконавських. Це означає, що в мозок надходить величезний потік інформації від органів чуттів, до якого додається інформація, котра виробляється у процесі творчої діяльності та вилучається з пам’яті.

Уся ця інформація спрямовується до виконавських нейронів, які безпосередньо пов’язані з робочими органами. Але цих елементів набагато менше і, утворюючи загальний кінцевий шлях, вони обмежують пропускну здатність мозку.

Спрямовуючись до виконавських нейронів, різні збудження стикаються на проміжних станціях і втягуються в так званий нейрофізіологічний конфлікт за кінцевий шлях.

Нейрофізіологічний конфлікт – це суперництво між різними рефлекторними актами за провідне значення в організмі. Для подолання нейроконфлікту мозок мобілізує координаційну функцію. На основі аналітико-синтетичної діяльності мозку забезпечується вибір певної форми поведінки з багатьох альтернатив, тобто мозок встановлює, який рефлекс має для організму основне значення. Для цього рефлексу створюється силове переважання у вигляді процесу збудження. Вихід конкуруючих рефлексів на виконавські нейрони блокується процесом гальмування. Загальний кінцевий шлях стає відкритим для рефлексу, який є сильнішим.

Отже, координація – це підпорядкування за допомогою гальмування одного рефлекторного акту іншому, який має в даний момент важливіше значення. Цей рефлекс стає домінантою.

Домінантою називається тимчасово пануючий рефлекс, який має силове переважання. Для домінанти характерною є стійка підвищена збудливість нервових центрів, яка посилюється слабкими нервовими імпульсами від конкуруючих рефлексів. Залучення до сфери домінанти значної кількості нервових клітин, що працюють в одному ритмі і темпі, забезпечує стійкість усієї системи. Проявами домінанти у процесі праці, як зазначав О. О. Ухтомський, є стаціонарно підтримувана робота або робоча поза.

Стан збудження в домінанті характеризується такими ознаками: підвищена збудливість; стійкість збуджень; здатність акумулювати збудження; інерція після закінчення роботи.

Домінанта є фізіологічною основою концентрації уваги і творчого мислення у процесі праці, умовою високої продуктивності та якості роботи.

Утворення домінанти підпорядковане законам концентрації збудження в нервовому центрі актуального рефлексу та індукції гальмування на побічні рефлекторні акти [4].

Зауважимо, що не всякі трудові дії або прийоми можна розглядати як домінанту. Домінанта утворюється тоді, коли постає завдання засвоїти трудові операції, знання, які є змістом конкретної професійної діяльності. Домінанта – це тривала іннервація, а не швидкоплинні рефлекси на подразники зовнішнього середовища. Вона може супроводжувати людину не лише під час роботи, а й у позаробочий час, поки не буде вирішена проблема. У разі втоми домінанта руйнується, розгальмовуються конкуруючі рефлекси і підвищується рівень їх збудження, що призводить до дискоординації діяльності центральної нервової системи. У роботі працівника з’являються зайві, неточні рухи, сповільнюються дії тощо.

Питання для самоконтролю:

1. Що таке фізіологічна система? Наведіть приклади фізіологічних систем.

2. Яку будову має нервова система людини? Що є найвищим поверхом нервової системи?

3. Як побудована нервова клітина? Які групи нервових клітин ви знаєте?

4. Назвіть властивості нервової та м’язової тканин.

5. Охарактеризуйте нервові процеси, їх функції та взаємодію.

ТЕМА 3: «ФІЗІОЛОГІЯ РУХОВОГО АПАРАТУ ЛЮДИНИ І РАЦІОНАЛІЗАЦІЯ ТРУДОВИХ ПРОЦЕСІВ»

Дата добавления: 2014-12-08