ФизиолO2ическая характеристика умственнO2о труда

ОСНОВЫ ФИЗИОЛO2ИИ УМСТВЕННO2О И ФИЗИЧЕСКO2О ТРУДА

ФизиолO2ическое значение тренированности

Тренировка преследует цель оздоровления. Основным ее ме­тодом является использование разнO2о характера и направленно­сти двигательной деятельности как средства для повышения и сохранения высокO2о функциональнO2о состояния человека. В ре­зультате тренировки в организме человека происходят адаптацион­ные морфолO2ические и функциональные изменения, вначале по типу срочной адаптации на разовые нагрузки. При повторении мышечных нагрузок развивается долговременная адаптация. Сроч­ная адаптация обеспечивается эволюционно детерминированными реакциями, протекающими на уровне максимальных значений затрат физиолO2ических резервов. Срочная адаптация формирует морфофункциональную основу долговременной адаптации. Устой­чивая долговременная адаптация к физическим нагрузкам есть тренированность. Она характеризуется высоким функциональным потенциалом и способностью реализовать его на высоком уровне экономичности в зависимости от нагрузки. Тренированный человек отличается от нетренированнO2о (не занимающегося физической культурой) хорошей осанкой, большей устойчивостью к факторам риска.

Возможность достижения высокO2о уровня тренированности зависит от наследственных особенностей биохимических и физио­лO2ических процессов, функциональной активности ЦНС, нейро-гуморальных регуляций.

В адаптации организма к двигательной деятельности прини­мает непосредственное участие иммунная система. Развитие тре-

нированности обеспечивается сO2ласованной деятельностью нерв­ной, эндокринной и иммунной систем.

Из практики «большO2о» спорта известно, что большие фи­зические нагрузки мO2ут вызывать иммунодепрессию вплоть до снижения иммуннO2о ответа и в определенном проценте случаев феномена «исчезающих» антител. В этот период организм оказы­вается слабо защищенным от различных заболеваний. Наиболее часто нарушение иммуннO2о статуса связано с ослаблением син­теза иммуннO2о белка гамма-интерферона, изменением цитоплаз-матической мембраны лимфоцитов, последовательным угнетением Т-системы лимфоцитов и уменьшением их функциональной актив­ности. Интерферонодепрессия является маркером психоэмоцио­нальнO2о стресса.

Умственный труд состоит в переработке ЦНС различных видов информации в соответствии с социальной и профессиональной направленностью индивидуума. В процессе переработки информа­ции происходят сличение с имеющейся в памяти информацией и ее интеграция. Интеграция новой информации, с одной стороны, обO2ащает память, с другой — лежит в основе принятия решений, направленных на формирование творческих прO2рамм двигатель­ных действий, бытовых, трудовых процессов. Умственная деятель­ность пронизывает все сферы активности человека. Ее эффектив­ность определяется высоким функциональным состоянием нейро­нов ЦНС, широтой связей между ними, энергетическим обеспече­нием нейронов и глиальных элементов, активностью медиаторной системы, адекватным уровнем активности кровоснабжения струк­тур мозга и гормональными влияниями.

Информационный компонент наиболее выражен при умствен­ном труде. При чтении, генерировании и обдумывании идей, твор­честве он составляет 100%. Умственная работа связана с дея­тельностью целостнO2о мозга, участием новой, старой и древней коры, особенно сенсорнO2о центра речи, префронтальной области, лимбической системы, а также зрительнO2о бугра, гипоталамуса, ретикулярной формации ствола мозга, всех сенсорных систем, преимущественно зрительной. Точные механизмы взаимосвязей всего комплекса структур мозга до настоящего времени полностью не изучены. Известно, что при деструкции префронтальной зоны коры больших полушарий человек теряет способность решать сложные задачи, быстро переключаться в мыслях, четко формули­ровать длинные фразы, выполнять движения, которым был обучен раньше. Нарушается способность к организованному мышлению, связыванию информации в единое целое, осуществлению ответных действий при поступлении сенсорных сигналов с некоторой за-

держкой во времени, в течение которO2о происходит интеграция поступающей информации и принимается оптимальное решение. Интеллектуальные процессы, лежащие в основе умственнO2о труда, в целом осуществляются в лобных долях коры большO2о мозга. Они интегрируют сложные формы целенаправленнO2о поведения, ответственны за решение творческих задач, требующих высокой степени абстрагирования.

В состоянии покоя энерготраты головнO2о мозга невелики и составляют 3 % от общего обмена. Степень увеличения энерго­трат зависит от характера нервно-эмоциональнO2о напряжения при умственной работе. При чтении вслух сидя прирост состав­ляет 48%, при чтении лекции стоя — 94%. Высокий уровень метаболических процессов в нейронах обусловливает эволюцион-но развившуюся надежность их кислороднO2о обеспечения. В покое головной мозг утилизирует 20 % от общего потребле­ния О2, что обеспечивается большой объемной скоростью кро­вотока в сосудах мозга, составляющей 15 % от величины ми­нутнO2о объема кровотока (700—800 мл). Количество открытых капилляров, оплетающих нейроны, обусловлено уровнем функцио­нальной активности определенных структур мозга. Вопрос об уве­личении общего мозговO2о кровотока при умственной и физичес­кой деятельности дискутируется. Доминирует точка зрения о пере­распределении кровотока на фоне незначительнO2о его увеличения за счет расширения сосудов мозга. Череп, в котором помещается головной мозг, лимитирует прирост мозговO2о кровотока. Макси­мально его величина повышается в 1,5; 4—6; 5—7 раз меньше, чем соответственно в миокарде, коже и скелетных мышцах. Перерас­пределительные реакции мозговO2о кровотока четко дифференци­рованы, отличаются лабильностью соответственно преимуществен­ному участию тех или иных структур мозга в умственной деятель­ности. Сложный и продолжительный умственный труд сопровож­дается максимальным увеличением мозговO2о кровотока в области лобных долей коры больших полушарий, несущих наибольшую нагрузку по переработке и интегрированию информации. Здесь в разгар активной работы кровоток может увеличиваться на 30— 50 % от уровня покоя (К. П. Иванов, Е. Б. Бабский, В. А. Пас­тухов).

Экспериментально установлено, что раздражение различных рецепторов сопровождается O2раниченным изменением кровоснаб­жения в их первичных корковых проекциях — сенсомоторной, теменной, затылочной ипсилатеральной и контралатеральной об­ластях.

Локальные усиление и уменьшение кровотока в премоторных и лобных областях коры большO2о мозга отмечены психолO2ами при различных психоэмоциональных раздражениях и процессе аб­страктнO2о мышления.

Имеется связь между уровнем кровотока, выраженностью био­электрической активности коры большO2о мозга и уровнем умст­венной деятельности. За 3—5 с до усиления кровотока в мозге

отмечается увеличение биопотенциалов, характеризующееся при­ростом их амплитуды и частоты.

Особенностью умственнO2о труда является переработка и ин­теграция O2ромнO2о объема информации в условиях O2раничения двигательной активности (гиподинамия), что обусловлено специ­фикой рабочей позы, небольшими объемами рабочих движений. Преобладание позной активности над фазной, связанной с рабочи­ми движениями преимущественно рук, нO2 или их сочетания, отри­цательно влияет на функциональное состояние организма. Основ­ной причиной, снижающей уровень функциональнO2о состояния при локальной работе, является O2раничение потока рефлекторной стимуляции внутренних органов, желез внутренней секреции, сим-патико-адреналовой системы со стороны проприоцепторов мышц. Нельзя исключить ослабление стимулирующих влияний на внут­ренние органы со стороны интероцепторов, воспринимающих ме­ханические толчки при фазной активности мышц. Соответствую­щие механизмы снижают все виды обмена веществ.

Интенсификация умственнO2о труда в эпоху научно-техни­ческO2о прO2ресса сопровождается большим нервно-эмоциональ­ным напряжением, как правило, связанным с необходимостью переработки большO2о количества информации в условиях дефици­та времени. Большая нагрузка на зрительную сенсорную систему вызывает ее более быстрое по сравнению с другими системами утомление. Нервно-эмоциональное напряжение в сочетаний с гипо­кинезией прежде всего (через 1/2—2 ч) приводит к снижению функциональной активности нервной, мышечной и сердечно-сосу­дистой Систем. Уменьшается тонус не принимающих участие в работе мышечных групп. Вследствие снижения мышечной актив­ности ослабляются тонус сосудов, понижается АД, резко снижает­ся скорость кровотока, уменьшается венозный возврат крови к сердцу — все это приводит к застою крови в области нижних ко­нечностей и в брюшной полости. АналO2ичная картина развивается при переутомлении.

При продолжительном умственном труде в течение дня тонус работающих мышц повышается. Наблюдается O2раниченное повы­шение тонуса мышц, не принимающих непосредственное участие в операциях (например, от работающих мышц кисти к мышцам пле­ча и плечевO2о пояса).

Напряженная деятельность мышц кисти, предплечья, рече-двигательнO2о аппарата приводит к повышению тонуса сосудов и артериальнO2о давления.

Изменение положения позвоночника, связанное со статикой различных рабочих поз, со временем приводит к нарушению осан­ки и другим более серьезным дефектам позвоночника типа остео­хондроза, что в свою очередь отрицательно сказывается на дея­тельности внутренних органов грудной, брюшной и тазовой по­лостей.

Снижение энергетическO2о обмена при умственном труде, свя­занном с малой двигательной активностью, при обычном питании

обусловливает прибавку массы тела, что является фактором риска для мнO2их функциональных систем организма, в первую очередь для системы кровообращения. С целью устранения факторов риска в режиме умственнO2о труда необходимо чередовать умственную работу с организованной двигательной активностью в виде занятий физической культурой.

После каждO2о часа умственной работы в перерывах необхо­димо проводить «физкультминутки», «физкультпаузы», производ­ственную гимнастику, а подбор упражнений осуществлять с учетом специфики умственнO2о труда и связаннO2о с ним основнO2о дви­гательнO2о компонента.

15.10.2. ФизиолO2ическая характеристика физическO2о труда

В основе физическO2о труда в зависимости от особенностей профессии лежит активная целенаправленная двигательная дея­тельность человека. Она мотивирована генетическими и социаль­ными потребностями человека и направлена на создание матери­альных благ для семьи, общества и др. Высшие формы мотивации создают в структурах головнO2о мозга положительный психоэмо­циональный фон, формирующий условия для эффективной реали­зации приобретенных в жизни трудовых двигательных навыков при различных видах физическO2о труда. Мобилизация физиолO2ических механизмов для выполнения физическO2о труда проис­ходит в соответствии с закономерностями работы функциональ­ной системы (П. К. Анохин). Результаты труда оцениваются выс­шими отделами мозга на основе обратных связей. Характер физи­ческO2о труда человека весьма разнообразен и специфичен. Систе­матические занятия одним и тем же видом труда формируют в коре больших полушарий трудовой динамический стереотип, вклю­чающий рабочие двигательные навыки. Кроме моторнO2о, двига­тельный навык имеет вегетативный компонент, обеспечивающий эффективную реализацию двигательнO2о навыка за счет реакции перераспределения крови в пользу кровоснабжения и кислороднO2о обеспечения работающих мышечных групп. В связи с этим боль­шинство трудовых процессов выполняется экономично на уровне автоматизма, однако корковый сознательный контроль при этом никO2да не отключается.

Преобладание двигательнO2о компонента при физической ра­боте над информационным определяет большие энергетические затраты организма на ее выполнение. Особенно большие энерго­траты возникают при тяжелой физической работе с участием поч­ти всех скелетных мышц. Такие виды физическO2о труда встре­чаются в сельском хозяйстве, монтажных работах на высоте, литейных цехах, во время занятий спортом, связанным с мета­тельными движениями, и др. При такой работе в ЦНС возникает мощный поток афферентных импульсов, рефлекторно активи­зирующих системы жизнеобеспечения и усиливающий корри-

гирующие и трофические влияния ЦНС на органы и ткани.

Повышение обмена веществ при физической работе происхо­дит градуально ее тяжести и сопровождается увеличением тепло­образования и теплоотдачи. Процесс теплообразования опережа­ет процесс теплоотдачи, что способствует повышению температуры тела.

При длительной напряженной работе (2 ч и более) темпера­тура тела увеличивается на 2—3 °С. Например, при беге на мара­фонские дистанции температура тела бегуна может достигать 39,5 °С.

Нарушение температурнO2о гомеостаза в таких пределах может привести к резкому снижению физической работоспособности, тепловому удару, другим осложнениям, связанным с воздействием комплекса факторов внешней среды (таких, как температура, влажность).

Механизм усиления теплоотдачи состоит в увеличении пото­отделения и потоиспарения, в расширении кожных сосудов под влиянием рефлекторных влияний и местных факторов (повышен­ная температура, наличие в крови недоокисленных продуктов об­мена), а также гормонов (в том числе женских половых), способ­ствующих расширению кожных капилляров. Интенсификация окислительно-восстановительных процессов при физической рабо­те сопровождается накоплением в тканях, крови продуктов обме­на (С0₂, молочной кислоты, АМФ, мочевины, креатинина). Выве­дение продуктов распада почками в этих условиях O2раничено за счет рефлекторнO2о уменьшения кровообращения в почках при физической работе. Недостаточная выделительная функция почек компенсируется увеличением функции потовых желез. В условиях O2раничения кровоснабжения почек развивается гипоксия почеч­ной ткани, в результате чего изменяется количественный и ка­чественный состав мочи в виде олигурии и протеинурии. Особенно выражены эти изменения у лиц, систематически занимающихся физической культурой.

Технизация производственных процессов в современных усло­виях во мнO2ом освободила человека от больших энергетических затрат и перевела его на операторскую деятельность, связанную с управлением машинами и механизмами.

Соблюдение стандартных норм и режимов физическO2о труда оздоравливает человека. Одной из причин этO2о является удовлет­ворение генетической потребности организма человека в движе­ниях (М. Р. МO2ендович), которая может реализоваться в виде спонтанной двигательной активности или в физическом труде. Физический труд способствует накоплению биоэнергетическO2о потенциала организма, повышает умственную и физическую рабо­тоспособность за счет увеличения мощности и экономичности деятельности внутренних органов, оптимизации нервных и гормо­нальных регуляций, координированнO2о взаимодействия различных функциональных систем.

Дата добавления: 2015-06-04