Физическая и умственная работоспособность и утомление в процессе целенаправленной деятельности человека. Особенности физического, двигательного и умственного утомления
Умственная работоспособность определяется как способность человека к выполнению конкретной умственной деятельности, в рамках заданных временных лимитов и параметров эффективности. Основу работоспособности составляют уровень специальных знаний, умений, навыков, а также:
-психофизиологических качеств (память, внимание, восприятие и др), -физиологические функции (особенности ССС, эндокринной, мышечной систем),
-психологические особенности (сообразительность, добросовестность и т.д.). Кроме того, работоспособность определяется тремя группами факторов:
- физиологического характера → состояние здоровья, половая принадлежность, общая нагрузка, питание, сон, организация отдыха и др.;
- физического характера → воздействующие на организм через органы чувств (степень и характер освещения рабочего места, температура воздуха, шум, вибрация и др.);
- психического характера → самочувствие, настроение, мотивация и т.д.
Исследованиями установлено, что умственная работоспособность на протяжении трудового дня отличается колебаниями продуктивности работы. На основе выявленных колебаний были выделены периоды работы, которые последовательно сменяют один другого.
1. Период врабатываемости продолжительностью от нескольких минут до часа. Выражаетется он в постепенном повышении работоспособности с определенными колебаниями продуктивности работы. Эти колебания в начале работы связаны с поисками адекватных способов действий, выработкой и усвоением оптимального ритма работы и механизмов ее нервной регуляции.
2. Период оптимальной работоспособности отличается стабильными показателями качества работы. Все изменения показателей функций организма адекватны той нагрузке, которую испытывает человек, и находятся в пределах физиологической нормы.
3. Период полной компенсации отличатся оптимальной работоспособностью Особенность этого периода в том, что в нем начинают появляться первые признаки утомления, которые компенсируются волевым усилием человека и положительной мотивацией его к выполняемой работе. Снижение работоспособности внешне не наблюдается. Поскольку волевое усилие реализуется через физиологические механизмы усиления деятельности вегетативных функций, то по мере нарастания нервно-психического напряжения увеличиваются сдвиги со стороны внутренних органов.
Второй и третий периоды отличаются по наибольшей продолжительности во времени по сравнению с другими периодами.
4. Период неустойчивой компенсации характеризуется нарастанием утомления, когда человек волевым усилием какое-то время еще может поддерживать умственную работоспособность на необходимом уровне. Степень снижения работоспособности и ее компенсации во многом зависит от индивидуальных особенностей человека, его физического состояния и диапазона компенсаторных возможностей организма, а также типа нервной системы. В этот период отмечается выраженное чувство усталости, разнообразие в показателях изменения функций различных систем. Причем, величины одних показателей возрастают, других снижаются, а третьи остаются без изменения. Такое состояние отражает закономерности функционирования организма как единого целого включает реакции непосредственного обеспечения выполнения работы, компенсаторные, мобилизационные реакции и др.
5. Период прогрессивного снижения работоспособности характеризуется быстрым нарастанием утомления, а человек не в состоянии волевым усилием компенсировать утрачиваемую продуктивность умственной деятельности.
Важным условием оптимальной работоспособности является то, насколько жизненный ритм человека согласуется с его биологическим ритмом. Наибольшее значение имеют суточные ритмы, под влиянием которых изменяется более 50 функций организма. Одним из самых важных датчиков времени и синхронизатором суточных ритмов является чередование дня и ночи. Показатели функционального состояния ССС, эндокринной, мышечной, выделительной и других систем достигают максимальных значений в период бодрствования, в то время как ночью происходят в основном восстановительные процессы. Чем точнее совпадает начало умственного труда с подъемом жизненно важных функций организма, тем продуктивнее он осуществляется.
Естественные для человека природные биоритмы функционирования организма - это наибольшая активность утром (8-12 часов), затем некоторый спад в середине дня (12-16 часов), снова некоторый подъем вечером (16-22 часа) и резкое снижение ночью (22-8 часов).
Проблема усталости при умственной работы тесно связана с возрастными особенностями человека и с его биоритмами. Важно, что при умственном утомлении снижается также и физическая работоспособность.
Признаки утомления при умственном труде: ощущение слабости, снижение внимания, ухудшение памяти и мышления, ослабление воли, моторные нарушения (нарушается координация движений, снижается сила), сонливость. Развитие утомления зависит от состояния организма, внешних факторов. При умственном переутомлении труд продолжается за счет повышения эмоциональной напряженности. На скорость развития усталости влияет возраст. У детей в связи со слабыми процессами торможения усталость развивается быстрее. У пожилых людей при умственной работы в большей степени выражена активизация вегетативной нервной системы и наблюдается ухудшение психических функций (особенно при напряженной работе).
Физическая работоспособность является специальным понятием физиологии труда и спорта, она изучается также и во многих других областях прикладной физиологии и медицины.
Под физической работоспособностью понимается способность к физическому труду, просто способность к труду, физическая выносливость и т. п.; часто под работоспособностью понимается потенциальная способность человека проявлять максимум физического усилия в статической, динамической или смешанной работе.
В самом общем виде физическая работоспособность прямо пропорциональна количеству механической работы, которую человек способен выполнить с требуемым качеством. Наиболее полно физическая работоспособность проявляется в различных видах мышечной деятельности.
В основном она определяется энергетическими возможностями организма, согласованной деятельностью различных функциональных систем организма и лимитируется системой транспорта кислорода. Это взаимодействие достигается в результате регуляторной деятельности центральной нервной системы и высшего ее отдела — коры головного мозга — и обеспечивает тонкое приспособление вегетативных функций к особенностям мышечной деятельности.
При физической работе возрастают частота сердечных сокращений, ударный объем сердца, артериальное давление, потребление организмом кислорода. При легкой и умеренной физической работе с постоянной нагрузкой в течение 5-10 мин частота сердечных сокращений увеличивается, после чего достигает постоянного уровня, или стационарного состояния, которое не приводит к утомлению человека в течение нескольких часов. Через 3-5 мин после завершения такой работы частота сердечных сокращений нормализуется. При тяжелой работе стационарное состояние не наступает, развивается утомление, частота сердечных сокращений увеличивается, а после прекращения тяжелой работы период восстановления нормальной частоты сердечных сокращений длится несколько часов. У каждого человека есть свой индивидуальный предел утомительной работы. Он разделяет два уровня работоспособности. Работа, которую человек может выполнять в течение 8 ч без развития признаков мышечного утомления, считается легкой, она ниже предела. Выше него находится область максимальной работоспособности, выполнение которой существенно ограничено по времени. Максимальная работоспособность снижается по мере увеличения длительности работы. Восстановление - это процесс постепенного возвращения функций организма к исходному состоянию после прекращения работы. НО! Даже в состоянии полного покоя скелетная мышца сохраняет свою эластичность и определенную степень напряжения. Это называется мышечным тонусом. Мышечный тонус не сопровождается утомлением.