Существуют прямые и косвенные, простые и сложные методы определения работоспособности (PWC).

Простые и косвенные методы (проба Руфье, Гарвардский степ-тест)

Функциональная проба Руфье и ее модификация - проба Руфье-Диксона, в которых используют частоту сердечных сокращений в различные по вре­мени периоды восстановления после относительно небольших нагрузок.

Проба Руфье

У испытуемого, находящегося в положении лежа на спине, в течение 5 мин определяют ЧСС за 15 с (Р 1); затем в течение 45 с испытуемый выполняет 30 глубоких приседаний. После окончания нагрузки испытуемый ложится, и у него вновь подсчитывают ЧСС за первые 15 с (Р 2), а потом за последние 15 с первой минуты периода восстановления (Р 3).

Оценку работоспособности сердца производят по формуле:

Индекс Руфье - Диксона = 4 (Р 1 + Р 2 + Р 3) - 200/10;

Р - число сердечных сокращений (ЧСС).

Результаты - по величине индекса от 0 до 15. Меньше 3 - высокая работоспособность; 4-6 - хорошая; 7-9 - удовлетворительная; 15 и выше - плохая.

Есть и другой способ выполнения пробы Руфье. У испытуемого стоя измеряют ЧСС за 15 с (Р 1), затем он выполняет 30 глубоких приседаний (пятки касаются ягодиц). После окончания нагрузки сразу подсчитывается ЧСС за первые 15 с (Р 2); а потом - за последние 15 с (Р 3).

Оценка:

Индекс Руфье = (Р 2 - 70) + (Р 3 – Р 1)/10.

От 0 до 2,8 - расценивается как хороший, средний - от 3 до 6; удовлетворительный - от 6 до 8 и плохой - выше 8.

Гарвардский степ-тест. Этот тест можно считать промежуточным между простыми и сложными. Его достоинство заключается в методической простоте и доступности. Физическую нагрузку задают в виде восхождения на ступеньку. В классическом виде (Гарвардский степ-тест) выполняется 30 восхождений в минуту. Темп движений задается метрономом, частота которого устанавливается на 120 уд/мин. Подъем и спуск состоит из четырех движений, каждому из которых соответствует один удар метронома: 1 - испытуемый ставит на ступеньку одну ногу, 2 - другую ногу, 3 - опускает на пол одну ногу, 4 - опускает на пол другую. В момент постановки обеих ног на ступеньку колени должны быть максимально выпрямлены, а туловище находиться в строго вертикальном положении. Время восхождения - 5 мин при высоте ступени: для мужчин - 50 см и для женщин - 43 см. Для детей и подростков время нагрузки уменьшают до 4 мин, высоту ступеньки - до 30-50 см. В тех случаях, когда испытуемый не в состоянии выполнить работу в течение заданного времени, фиксируется то время, в течение которого она совершалась.

Регистрация ЧСС после выполнения нагрузки осуществляется в положении сидя в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Функциональную готовность оценивают с помощью индекса Гарвардского степ-теста (ИГСТ) по формуле:

ИГСТ = t х 100/ (f 1 +f 2 +f 3) x 2, где t - время восхождения, с; f 1 f 2 , f 3 , - сумма пульса, подсчитываемого в течение первых 30 с на 2, 3 и 4-й минутах восстановления.

Таблица 20

Оценка результатов Гарвардского степ-теста

Оценка	Величина индекса Гарвардского степ-теста
у здоровых нетренированных лиц	у представителей ациклических видов спорта	у представителей циклических видов спорта
Плохая	Меньше 56	Меньше 61	Меньше 71
Ниже среднего	56-65	61-70	71-60
Средняя	66-70	71-60	61-90
Выше средней	71-80	81-90	91-100
Хорошая	81-90	91-100	101-110
Отличная	Больше 90	Больше 100	Больше 110

Наилучшие показатели имеют обычно тренирующиеся с преимущественным проявлением выносливости. По данным И.В. Аулика (1979), средняя величина ИГСТ у бегунов на длинные дистанции равна 111, у велосипедистов - 106, у лыжников - 100, боксеров - 94, пловцов - 90, спринтеров - 86 и тяжелоатлетов - 81, для высококвалифицированных тренированных спортсменов возможны более высокие величины - до 127-153.

Диагностическая ценность теста повышается, если, помимо ЧСС, в 1-ю и 2-ю минуты восстановительного периода определять и артериальное давление, что позволяет, помимо количественной, дать и качественную характеристику реакции (ее тип).

Имеется немало модификаций теста. Мощность нагрузки можно регулировать за счет частоты шагов и высоты ступеньки. Предлагается также объединять в тесте нагрузки различной мощности (Фомин B.C., 1978).

Проба Руфье и Гарвардский степ-тест позволяют характеризовать способность организма к работе на выносливость и выразить ее количественно в виде индекса. Этим облегчаются любые последующие сопоставления, вычисления достоверности различий, корреляционных связей и пр. Однако Flandrvis (цит. по СБ. Тихвинскому, 1991), изучая корреляцию между аэробной способностью и показателями этих проб, обнаружил низкие коэффициенты корреляции - 0,55, поэтому эти пробы менее точны, чем с использованием субмаксимальных нагрузок с регистрацией сердечного ритма во время работы.

В основе тестов с определением ЧСС в процессе физической нагрузки лежит тот факт, что при выполнении одинаковой по мощности работы у тренированных лиц пульс учащается в меньшей степени, чем у нетренированных (Бейн-бридж, 1927; Давыдов B.C., 1938; Komadel L. et al., 1964 и др.).

Путем изучения ЧСС, газообмена и других функций была создана концепция, согласно которой отличительной чертой человека, имеющего высокую PWC, является экономизация физиологических процессов при физической работе.

8.3.2. Сложные методы определения физической работоспособности (велоэргометр, тредбан, тест PWC-170)

Велоэргометр - прибор, основой которого является велостанок. Задаваемая нагрузка дозируется с помощью частоты педалирования (чаще всего 60-70 об/мин) и сопротивления вращению педалей (механическое или электромагнитное). Мощность выполненной работы выражается в килограммометрах в минуту или в ватах (1Вт = 6 кг/м).

Тредбан - бегущая дорожка с регулируемой скоростью движения. Нагрузка зависит от скорости движения дорожки и угла ее наклона по отношению к горизонтальной плоскости, выражается в метрах в секунду.

Использование велоэргометра и трет-бана имеет преимущества и недостатки (табл. 21).

Имеются и другие приборы для тестирования (гребной, ручной, эргометры).

На любом приборе можно моделировать нагрузки различного характера и мощности: непрерывные и прерывистые, однократные и повторные, равномерные, возрастающей или перемежающейся мощности. В спортивно-медицинской практике используются пробы с субмаксимальными (относительно умеренной мощности, заданного темпа) и максимальными (выполняемыми до предела) нагрузками (табл. 22).

Многие авторы считают, что истинные функциональные возможности спортсменов можно выявить только на уровне критических сдвигов, т.е. предельных нагрузок, позволяющих судить о функциональных резервах и функционально слабых звеньях. Другие авторы (Дембо А.Г., 1985) указывают на некоторую опасность таких проб, особенно для лиц со скрытыми заболеваниями и недостаточно подготовленных, и о недопустимости проведения этой процедуры без врача (что нередко встречается в практике спорта).

Таблица 21

Сравнительная характеристика велоэргометрии и тредбана

Наименование	Преимущества	Недостатки
Велоэргометр	Точное измерение работоспособности. Воз-можность регистрации функции во время работы. Относительная простота освоения навыка. Несложность транспортировки при динамических исследованиях	Преимущественно локальное утомление. Непривычность для представителей ряда спортивных специализаций. Затруднение притока крови к ногам, что может лими-тировать продолжение работы до дости-жения общего утомления
Тредбан	Сохранение заданного темпа от желания об-следуемого. Вовлечение в работу больших групп мышц, что обусловливает общее, а не только локальное утомление. Привычность структуры движения (бег) для каждого обследуемого	Трудность выбора оптимального режи-ма работы Шум, мешающий обследуе-мому. Громоздкость, что ограничивает возможность использования в динамике

Тест PWC-170

Тест PWC-170 - типичный пример пробы с субмаксимальными нагрузками. Физическую работоспособность выражают в величине мощности нагрузки при PWC-170 в минуту, основываясь на представлении о линейной зависимости между ЧСС и мощностью выполненной работы до 170 уд/мин. Этот тест предложили Т. Sjostrand в 1947 г. В нашей стране он используется в модификации Карпмана. Последовательно задают две нагрузки, по 5 мин каждая, с интервалом в 3 мин при частоте педалирования 60-70 в минуту. Нагрузку выполняют без предварительной разминки. Первую нагрузку подбирают в зависимости от массы тела обследуемого с таким расчетом, чтобы получить несколько значений ЧСС в диапазоне от 120 до 170 уд/мин. Мощность первой нагрузки - от 300 до 800 кгм/мин, второй (в зависимости от ЧСС при первой) - от 700 до 1600 кгм/ мин, что уточняют по формуле: N, + (170-f 1) / f 1 - 60.

В.Л. Карпманом (1988) предложены таблицы для выбора мощности задаваемых нагрузок у спортсменов (табл. 23-26).

Для получения сравнимых показателей необходимо строгое выполнение процедуры, поскольку при нарушениях могут существенно измениться расчетные величины МП К.

Таблица 22

Мощность первой нагрузки для спортсменов разной специализации и возраста

Физическую работоспособность определяют по формуле (модификация В.Л. Карпмана с соавторами) PWC = N 1 + (N 2 – N 1) х (170 - f 1) / (f 2 - f 1)

где N 1 - работоспособность, кгм/мин, f 1 и f 2 - ЧСС при первой и второй нагрузках.

Таблица 23

Мощность второй нагрузки при пробе PWC-170

Мощность 1-й нагрузки (Wi)	Мощность второй нагрузки (кгм/мин) при ЧСС во время первой нагрузки (уд/мин)
90-99	100-109	110-119	102-129

Таблица 24

Принципы оценки относительных значений показателя PWC-170

Основываясь на высокой корреляции между величинами PWC и МПК, P.O. Astrand и I. Riming (1954) предложили способ определения последнего при пробах с субмаксимальными нагрузками. Для этого можно использовать номограммы, таблицы и формулы.

При расчете по номограмме Астранда вводят поправочный коэффициент на возраст: 15 лет - 1,1; 25 лет - 1,0; 35 лет - 0,87; 40 лет - 0,78; 45 лет - 0,75; 50 лет - 0,71; 55 лет - 0,68; 60 лет - 0,65.

Величины МПК в литрах, рассчитанные В.Л. Карпманом по показателям PWC-170, в килограммометрах в минуту, составляют:

Таблица 25

Соотношение показателей PWC-170 и величин МПК

PWC-170	МПК	PWC-170	МПК
	1,62		4,37
	2,66		4,37
	2,72		4,83
	2,82		5,06
	2,97		5,32
	3,15		5,57
	3,38		5,57
	3,60		5,66
	3,88		5,66
	4,13		5,72

МПК рассчитывают по формуле: МПК= 1,7 х PWC-170 + 1240. Для высококвалифицированных спортсменов вместо 1240 в формулу вводят 1070. Оценку величин МПК иллюстрирует табл. 25.

У занимающихся спортивными играми и единоборством физическая работоспособность при пробе PWC-170 чаще всего равна 1260-1865 кгм/мин, или 18-22 кгм/мин, скоростно-силовыми и сложнокоординационными видами спорта – 1045-1600 кгм, или 15,3-19 кгм/мин. У женщин данные - соответственно на 10-30% ниже. Отношение PWC-170 к объему сердца в миллилитрах составляет обычно 1,5-1,9.

У молодых здоровых нетренированных мужчин величины PWC-170 находятся обычно в пределах 700-1100 кгм/ мин, женщин – 450-750 кгм/мин, или соответственно 12-17 и 8-14 кгм/ мин. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, эти величины бывают наиболее высоки и достигают 2800-2200 кгм, или 20-30 кгм/мин. Величины PWC-170 коррелируют с общим объемом тренировочных нагрузок (особенно направленных на развитие выносливости).

Проба PWC-170 относительно несложная, поэтому может широко применяться на всех этапах подготовки. Величины PWC-170 пытаются определять не только в классическом варианте на велоэргометре, но и при выполнении беговых нагрузок, степ-теста (Фомин B.C., Карпман В.Л.), а также специфических нагрузок в естественных условиях.

Общеевропейский вариант (М.А. Годик с соавт., 1964) предполагает выполнение трех возрастающих по мощности нагрузок (продолжительность каждой 3 мин), не разделенных интервалами отдыха. За это время нагрузка возрастает дважды (спустя 3 и 6 мин от начала тестирования). Частота сердечных сокращений измеряется за последние 15 с каждой трехминутной ступени, нагрузка регулируется так, чтобы к концу теста ЧСС увеличивалась до 170 уд/мин. Мощность нагрузки рассчитывается на единицу массы тела испытуемого (Вт/кг). Первоначальная мощность устанавливается из расчета 0,78-1,25 Вт/кг, увеличение мощности проводится в соответствии с возрастанием ЧСС.

Расчет нагрузки:

PWC-170 = [(W 1 - W 2) / ЧСС 3 -ЧСС 2 х (170 - ЧСС 3)] + W 3 ;

где W 1 W 2 , W 3 - мощность нагрузок, ЧСС2, ЧСС3 - частота сердечных сокращений при второй и третьей нагрузках.

Полученный результат пересчитывают на массу тела испытуемого.

Модификация Л.И. Абросимовой с соавт . (1978). Предлагается выполнение одной нагрузки, обусловливающей возрастание ЧСС до 150-160 уд/мин.

Расчет нагрузки: PWC-170 = W / (f 2 – f 1) x (170 - f 1).

Работоспособность спортсмена зависит от уровня его подготовки, степени закрепленности навыков и опыта (техника и стаж занятия спортом), его физического и психического состояния и других причин и обстоятельств.

Физическая работоспособность является важным условием для развития всех основных физических качеств, основой способности организма к перенесению высоких специфических нагрузок, возможности реализовать функциональные потенциалы к интенсивному протеканию восстановления во всех видах спорта и во многом определяет спортивный результат практически на всех основных этапах многолетней тренировки.

Вследствие этого повышению уровня физической работоспособности должно уделяться и уделяется большое внимание на всех этапах спортивной подготовки. Вместе с тем рациональное совершенствование этого важнейшего компонента подготовленности может осуществляться только при оптимальной организации его контроля.

Понятие физической работоспособности спортсмена

Физическая работоспособность - это свойство человека в течение заданного времени и с определенной эффективностью выполнять максимально возможное количество физической нагрузки.

На мой взгляд, в рамках физической работоспособности следует поговорить о спортивной форме.

Спортивная форма - это состояние организма, термин обозначает готовность спортсмена к выполнению того или иного двигательного действия в максимальном темпе, длительности и т. п. Он носит собирательный характер, то есть составляющими являются физические, технические, функциональные, тактические, психологические и другие качества. Спортивная форма может быть хорошей, если тренировки проходят на фоне полноценного здоровья спортсмена. Только здоровый спортсмен может переносить большие по объему и интенсивности нагрузки, которые являются факторами стабилизации спортивной формы, функционального состояния.

В условиях спортивной тренировки, когда происходит долговременная адаптация организма к физическим нагрузкам, имеют место морфофункциональные сдвиги в состоянии системы микроциркуляции крови. Эти изменения, возникающие непосредственно во время мышечной деятельности, сохраняются в организме как следствие и после ее окончания. Накапливаясь в течение длительного времени, они постоянно приводят к формированию более экономного типа реагирования микрососудов. Специфика тренировки в том или ином виде спорта обусловливает дифференцированные преобразования микрососудов.

Существует ряд показателей физической работоспособности:

Аэробная выносливость -- способность длительно выполнять работу средней мощности и противостоять утомлению. Аэробная система использует кислород для превращения углеводов в источники энергии. При длительных занятиях в этот процесс вовлекаются также жиры и, частично, белки, что делает аэробную тренировку почти идеальной для потери жира.

Скоростная выносливость -- способность противостоять утомлению в субмаксимальных по скорости нагрузках.

Силовая выносливость -- способность противостоять утомлению при достаточно длительных нагрузках силового характера. Силовая выносливость показывает насколько мышцы могут создавать повторные усилия и в течение какого времени поддерживать такую активность.

Скоростно-силовая выносливость -- способность к выполнению достаточно длительных по времени упражнений силового характера с максимальной скоростью.

Гибкость -- способность человека выполнять движения с большой амплитудой за счет эластичности мышц, сухожилий и связок. Хорошая гибкость снижает риск травмы во время выполнения упражнений.

Быстрота -- способность максимально быстро чередовать сокращение мышц и их расслабление.

Динамическая мышечная сила -- способность к максимально быстрому (взрывному) проявлению усилий с большим отягощением или собственным весом тела. При этом происходит кратковременный выброс энергии, не требующий кислорода, как такового. Рост мышечной силы часто сопровождается увеличением объема и плотности мышц -- «строительством» мышц. Помимо эстетического значения увеличенные мускулы менее подвержены повреждениям и способствуют контролю веса, так как мышечная ткань требует калорий больше, чем жировая, даже во время отдыха.

Ловкость -- способность выполнять координационно-сложные двигательные действия.

Состав тела -- соотношение жировой, костной и мышечной тканей тела. Это соотношение, отчасти, показывает состояние здоровья и физической подготовки в зависимости от веса и возраста. Избыточное содержание жировой ткани повышает риск развития болезней сердца, диабета, повышения артериального давления и т. д.

Росто-весовые характеристики и пропорции тела -- эти параметры характеризуют размеры, массу тела, распределение центров масс тела, телосложение. Эти параметры определяют эффективность определенных двигательных действий и «пригодность» использования тела спортсмена для определенных спортивных достижений.

Важным показателем физического развития человека является осанка -- комплексная морфо-функциональная характеристика опорно-двигательной системы, а также его здоровье объективным показателем которого являются положительные тенденции в выше перечисленных показателях.

Исследования показывают, что большие (чрезмерные) физические нагрузки способствуют значительным сдвигам в морфологических структурах и в химизме тканей и органов, а также ведут к срыву адаптационно-приспособительных механизмов, что проявляется в возникновении инфекционных (ОРВИ, грипп и др.) заболеваний и повреждений опорно-двигательного аппарата. Дмитриев Р.М., Арацилов М.С. Особенности подготовки борцов. М., 2009. С. 45.

Введение

1. Понятие работоспособности и её виды

3. Факторы, определяющие состояние работоспособности

6. Утомление и переутомление

7. Психофизиологические основы рационального режима дня и профилактики утомления

Заключение

Список использованных источников

ВВЕДЕНИЕ

В основе исследования психофизиологических факторов, определяющих возможности организма, лежит понятие работоспособности человека - функционального свойства организма человека, необходимого для выполнения конкретной работы.

Работоспособность-это социально-биологическое свойства человека, отражающее его возможность выполнять конкретную работу в течение заданного времени с необходимым уровнем эффективности и качества.

С физической точки зрения, это означает, что человеческий организм должен выдерживать определенные нагрузки - физическую, нервно-психическую и эмоциональную, повышать и сохранять на определенном уровне интенсивность физиологических процессов в двигательном аппарате, нервной системе, органах кровообращения, дыхательных органах и тем самым обеспечивать нормальное течение трудовой деятельности.

Выполнение любой работы в течение продолжительного времени сопровождается утомлением организма, проявляемым в снижении работоспособности человека.

Совершенствование организации и обслуживания рабочих мест неразрывно связано с улучшением условий труда, под которыми понимают совокупность элементов производственной среды, оказывающих влияние на здоровье и работоспособность человека, развитие его личности и результаты труда.

1. Понятие, сущность и виды работоспособности человека

Работоспособность человека - это способность поддержания и функционирования организма в оптимальном рабочем состоянии для максимизации вносимого вклада в результат рабочей системы благодаря физическому или информационному труду. Этот вклад отдельного работника в общий результат группы согласовывается при всём этом с требованиями к работоспособности, которые направляют эту группу и окружение, например, семью на его достижение.

Работоспосбность измеряется количественными и временными факторами, также охватывает блага поставленных результатов. При этом требования к работоспособности не всегда направлены на человека как часть рабочей системы, а на рабочую систему, в общем, с её биологическими, организаторскими, техническими и социальными компонентами.

Требования к работоспособности противостоят предложению работоспособности рабочего, которое состоит из его работоспособности и готовности к труду.

Работоспособность человека охватывает как максимальную работоспособность в кратком отрезке времени, так и не высокую длительную работоспособность, которой можно располагать на протяжении длительного времени. В общем говоря о работоспособности, речь идет об общем уровне располагаемых индивидуальных предпосылок работоспособности, которые могут быть применены для реализации требований к работоспособности. Работоспособность не является постоянной величиной. Она определяется многочисленными условиями, которые изменяются с течением времени, и могут взаимодействовать между собой. Сюда причисляют, например, конституцию тела, пол, опыт, основные способности, знания и приобретенные навыки.

Работоспособность представляет производительную мощность человека, которой он может располагать. Эта формулировка не описывает в полной мере человеческое предложение работоспособности, поскольку это зависит от того, готов ли человек при данных условиях находится в состоянии применять эти способности полностью или частично. Готовность к труду обозначается как возможность или также готовность реализации этой производительной мощности.

Физическая работоспособность - способность человека выполнять заданную работу с наименьшими физиологическими затратами с наивысшими результатами. Работоспособность подразделяют на общую и специальную.

Общая физическая работоспособность это - уровень развития всех систем организма (МПК, пищеварительной и выделительной систем), всех физических качеств. Чем быстрее спортсмен выходит на необходимый уровень подготовленности, тем легче ему удержать уровень работоспособности.

Специальная физическая работоспособность - это уровень развития физических качеств и тех функциональных систем, которые непосредственно влияют на результат в избранном виде спорта. Единицы измерения, нормы и факторы в каждом виде спорта индивидуальны.

Утомление - это временное снижение работоспособности, которое сопровождается субъективным ощущением усталости и является защитной реакцией организма, спасая его от истощения и переутомления. Утомление центральной нервной системы возникает, когда ускоряются или учащаются импульсы. Периферическое утомление работающих мышц происходит по трем причинам:

1) недостаток кислорода;

2) засорение продуктами распада;

3) истощение энергетических ресурсов.

2. Психофизиологические основы формирования умственной и физической работоспособности

Работоспособность утомление организм психофизиологический

Функциональная активность человека характеризуется различными двигательными актами: сокращением мышцы сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных яблок, глотанием, дыханием, а также двигательным компонентом речи, мимики.

На развитие функций мышц большое влияние оказывают силы гравитации и инерции, которые мышца вынуждена постоянно преодолевать. Важную роль играют время, в течение которого развертывается мышечное сокращение, и пространство, в котором оно происходит.

Предполагается и целым рядом научных работ доказывается, что труд создал человека. Понятие "труд" включает различные его виды. Между тем существуют два основных вида трудовой деятельности человека - физический и умственный труд и их промежуточные сочетания.

Физический труд - это "вид деятельности человека, особенности которой определяются комплексом факторов, отличающих один вид деятельности от другого, связанного с наличием каких-либо климатических, производственных, физических, информационных и тому подобных факторов". Выполнение физической работы всегда связано с определенной тяжестью труда, которая определяется степенью вовлечения в работу скелетных мышц и отражающая физиологическую стоимость преимущественно физической нагрузки. По степени тяжести различают физически легкий труд, средней тяжести, тяжелый и очень тяжелый. Критериями оценки тяжести труда служат эргометрические показатели (величины внешней работы, перемещенных грузов и др.) и физиологические (уровни энергозатрат, частота сердечных сокращений, иные функциональные изменения).

Умственный труд - это "деятельность человека по преобразованию сформированной в его сознании концептуальной модели действительности путем создания новых понятий, суждений, умозаключений, а на их основе - гипотез и теории". Результат умственного труда - научные и духовные ценности или решения, которые посредством управляющих воздействий на орудия труда используются для удовлетворения общественных или личных потребностей. Умственный труд выступает в различных формах, зависящих от вида концептуальной модели и целей, которые стоят перед человеком (эти условия определяют специфику умственного труда).

Умственная работоспособность изменяется и в течение недели. На понедельник приходится стадия врабатывания, на вторник, среду и четверг - высокая работоспособность, а развивающееся утомление приходится на пятницу и субботу. Именно поэтому в воскресенье следует больше внимания уделять физической подготовке и занятиям спортом. Они снижают утомление.

Представители умственного труда объединены в отдельные группы. Таких групп семь:

1.Инженеры, экономисты, бухгалтеры, работники канцелярий и др. Работу они выполняют в основном по заранее разработанному алгоритму. Работа протекает в благоприятных условиях, небольшое нервно-эмоциональное напряжение.

2.Руководители учреждений и предприятий больших и малых коллективов, преподаватели средней и высшей школы. Для них характерны нерегулярность нагрузки, необходимость принимать нестандартные решения.

3.Научные работники, конструкторы, творческие работники, писатели, артисты. Их работе свойственно создание новых алгоритмов, что повышает степень нервно-эмоционального напряжения.

4.Группа лиц, работающих с машинами, оборудованием. Так называемый операторский труд. Высокая концентрация внимания, мгновенная реакция на сигналы. Разная степень умственного и нервно-эмоционального напряжения.

5.Наборщики, контролеры, сборщики и др. Им свойственно высокое нервно-эмоциональное напряжение и локальное мышечное напряжение.

6.Медицинские работники. Их труд связан с большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением, особенно у хирургов и сотрудников скорой помощи.

7.В эту группу объединены студенты и учащиеся различных учебных заведений. Их труд требует памяти, внимания, мыслительных процессов, т.к. они постоянно воспринимают новую и в большом количестве информацию. Им присуще - ограничение двигательной активности, большое напряжение высших отделов ЦНС, психическое и эмоциональное напряжение.

К неспецифическим особенностям умственного труда относятся прием и переработка информации, сравнение полученной информации с хранящейся в памяти человека, ее преобразование, определение проблемной ситуации, путей разрешения проблемы и формирование цели умственного труда. В зависимости от вида и способов преобразования информации и выработки решения различают репродуктивные и продуктивные (творческие) виды умственного труда. В репродуктивных видах труда используются заранее известные преобразования с фиксированными алгоритмами действий (например, счетные операции), в творческом труде алгоритмы либо вообще неизвестны, либо даны в неясном виде.

Оценка человеком себя как субъекта умственного труда, мотивов деятельности, значимости цели и самого процесса труда составляет эмоциональную составляющую умственного труда. Эффективность его определяется уровнем знаний и возможностью их осуществить, способностями человека и его волевыми характеристиками. При высокой напряженности умственного труда, особенно если она связана с дефицитом времени, могут возникать явления умственной блокады (временное торможение процесса умственного труда), которые предохраняют функциональные системы центральной нервной системы от разобщения.

Одна из важнейших характеристик личности - интеллект. Условием интеллектуальной деятельности и ее характеристикой служат умственные способности, которые формируются и развиваются в течение всей жизни. Интеллект проявляется в познавательной и творческой деятельности, включает процесс приобретения знаний, опыт и способность использовать их на практике.

Другой, не менее важной стороной личности является эмоционально-волевая сфера, темперамент и характер. Возможность регулировать формирование личности достигается тренировкой, упражнением и воспитанием. А систематические занятия физическими упражнениями, и тем более учебно-тренировочные занятия в спорте оказывают положительное воздействие на психические функции, с детского возраста формируют умственную и эмоциональную устойчивость к напряженной деятельности. Многочисленные исследования по изучению параметров мышления, памяти, устойчивости внимания, динамики умственной работоспособности в процессе производственной деятельности у адаптированных (тренированных) к систематическим физическим нагрузкам лиц и у неадаптированных (нетренированных) свидетельствуют, что параметры умственной работоспособности прямо зависят от уровня общей и специальной физической подготовленности. Умственная деятельность будет в меньшей степени подвержена влиянию неблагоприятных факторов, если целенаправленно применять средства и методы физической культуры (например, физкультурные паузы, активный отдых и т.п.).

Учебный день у большинства людей насыщен значительными умственными и эмоциональными нагрузками. Вынужденная рабочая поза, когда мышцы, удерживающие туловище в определенном состоянии, долгое время напряжены, частые нарушения режима труда и отдыха, неадекватные физические нагрузки - все это может служить причиной утомления, которое накапливается и переходит в переутомление. Чтобы этого не случилось, необходимо один вид деятельности сменять другим. Наиболее эффективная форма отдыха при умственном труде - активный отдых в виде умеренного физического труда или занятий физическими упражнениями.

В теории и методике физического воспитания разрабатываются методы направленного воздействия на отдельные мышечные группы и на целые системы организма. Проблему представляют средства физической культуры, которые непосредственно влияли бы на сохранение активной деятельности головного мозга человека при напряженной умственной работе.

Занятия физическими упражнениями заметно влияют на изменение умственной работоспособности и сенсомоторики у студентов первого курса, в меньшей степени у студентов второго и третьего курсов. Первокурсники больше утомляются в процессе учебных занятий в условиях адаптации к вузовскому обучению. Поэтому для них занятия по физическому воспитанию - одно из важнейших средств адаптироваться к условиям жизни и обучения в вузе. Занятия физической культурой больше повышают умственную работоспособность студентов тех факультетов, где преобладают теоретические занятия, и меньше - тех, в учебном плане которых практические и теоретические занятия чередуются.

Большое профилактическое значение имеют и самостоятельные занятия студентов физическими упражнениями в режиме дня. Ежедневная утренняя зарядка, прогулка или пробежка на свежем воздухе благоприятно влияют на организм, повышают тонус мышц, улучшают кровообращение и газообмен, а это положительно влияет на повышение умственной работоспособности студентов. Важен активный отдых в каникулы: студенты после отдыха в спортивно-оздоровительном лагере начинают учебный год, имея более высокую работоспособность.

При этом при увеличении физической или умственной нагрузки, объема информации, а также интенсификации многих видов деятельности в организме развивается особое состояние, называемое утомлением.

Утомление - это "функциональное состояние, временно возникающее под влиянием продолжительной и интенсивной работы и приводящее к снижению ее эффективности". Утомление проявляется в том, что уменьшается сила и выносливость мышц, ухудшается координация движений, возрастают затраты энергии при выполнении работы одинакового характера, замедляется скорость переработки информации, ухудшается память, затрудняется процесс сосредоточения и переключения внимания, усвоения теоретического материала.

3. Факторы работоспособности

В каждый момент работоспособность определяется воздействием разнообразных внешних и внутренних факторов не только по отдельности, но и в их сочетании. Эти факторы можно разделить на три основные группы:

1-я - физиологического характера - состояние здоровья, сердечно-сосудистой системы, дыхательной и другие;

2-я - физического характера - степень и характер освещенности помещения, температура воздуха, уровень шума и другие;

3-я - психического характера - самочувствие, настроение, мотивация и др.

1. Продолжительность светового дня. При коротком световом дне (зима, осень) в вечернее время человек чувствует естественную усталость. Это фактор, на который мы не в состоянии повлиять. Надо организовывать свой рабочий день таким образом, чтобы самые ответственные дела выполнялись в первой половине дня. Не зря китайские мудрецы советовали зимой ложиться спать раньше, а вставать позже, чтобы организм ночью успевал запастись энергией. В отличие от этого летом надо ложиться спать позже, а вставать раньше.

2. Эмоции в течение дня. Не важно, что с нами происходит важно, как мы к этому относимся. Это высказывание имеет самое прямое отношение к работоспособности во второй половине дня. Мы придаём сильную эмоциональную окраску событиям, о которых забываем через несколько дней. Остывший кофе, невозможность дозвониться по телефону до коллеги, толкотня и ругань в общественном транспорте и в итоге весь остаток дня проходит под знаком "минус". И мы уже ждем - не дождёмся, когда день закончится, и мы уляжемся на диван перед телевизором. Конечно, поддерживать положительный умственный настрой - задача очень сложная. Кому-то помогает хобби, чтение интересных книг, медитация или просто самоконтроль - не важно как, но надо научиться контролировать эмоции. Если не мы контролируем эмоции, тогда эмоции контролируют нас, а под таким руководством тяжело добиться успеха.

3. Питание. Если упростить, то организм человека можно сравнить с двигателем. Двигатель не может развить всю мощность на бензине разбавленным водой, так и организм не может быть работоспособным, получая плохое питание. Запас энергии, который накопился за ночь, расходуется в первой половине дня, а вечером чувствуется усталость. Чтобы этого избежать должны быть полноценные завтрак и обед (между 13 и 15 часами) состоящие из углеводной пищи (сок, фрукты, овощи, каши и картофель). Эти продукты как раз полноценно переварятся и начнут отдавать свою энергию во второй половине дня, что поможет избежать усталости вечером. Несколько слов о стимуляторах получивших широкое распространение - кофе, чай, сигареты, энергетические напитки. Принцип действия у них одинаков - идёт резкая стимуляция организма на короткое время (0,5 - 1,5 часа), а затем спад работоспособности ещё ниже уровня, который был. Ещё одна проблема - организм привыкает к ним, и со временем начинаем слабее реагировать. Поэтому стимуляторы не являются решением проблемы вечерней усталости. Лучше в качестве краткосрочного источника энергии использовать - яблоко, изюм, курагу, банан, травяной чай с мёдом.

4. Нарушение движения энергии в организме. Согласно восточной медицине энергия, полученная с дыханием и пищей, циркулирует по энергетическим каналам (меридианам). Нарушения в циркуляции этой энергии и приводит к различным проблемам - в частности к повышенной утомляемости. В первую очередь застой энергии наблюдается в суставах. Чтобы нормализовать движение энергии и увеличить работоспособность надо после возращения с работы домой выполнить упражнения, разминающие основные суставы. Наибольшее внимание надо уделять ногам и позвоночнику. Самое простое и проверенное упражнение - потягивание. Поднимаем руки вверх и стараемся дотянуться до потолка, сначала вертикально вверх, а затем немного левее и правее.

5. Плохой отдых ночью. Наше самочувствие и работоспособность сегодня, напрямую зависит от того, как мы спали ночью. Ошибка многих людей заключается в попытке увеличить рабочий день за счёт сна. Эту хитрость природа может недолго потерпеть, а потом это воплотиться в постоянное полусонное состояние днём. Прежде чем проводить эксперименты с продолжительностью сна надо запомнить правило - каждый человек в течение месяца спит определённое индивидуальное количество часов. Если мы сегодня украдём у сна 2 часа, то через два дня организм украдёт у нас как минимум 2 часа рабочего времени.

Постоянная усталость во второй половине дня говорит о том, что человек не соблюдает правила жизнедеятельности организма и в первую очередь надо тщательно проанализировать свой распорядок дня, а не хвататься за лекарства и стимуляторы.

4. Психофизиологические механизмы формирования поведенческого акта, структура поведенческого акта и двигательных качеств

Поведенческий акт любой степени сложности начинается со стадии афферентного синтеза. Дело в том, что возбуждение в центральной нервной системе, вызвано внешним стимулом, действует не изолированно. Оно непременно вступает в тонкое взаимодействие с другими афферентными возбуждениями, имеющими другой функциональный смысл. Головной мозг производит обширный синтез всех тех сигналов внешнего мира, которые поступают в мозг по многочисленным сенсорным каналам. И только в результате синтеза этих афферентных возбуждений создаются условия для осуществления определенного целенаправленного поведения. Какое будет осуществляться поведение, зависит от того, какие процессы разовьются во время стадии афферентного синтеза. Содержание же афферентного синтеза в свою очередь определяется влиянием нескольких факторов: мотивационного возбуждения, памяти, обстановочной афферентации, пусковой афферентации.

Мотивационное возбуждение появляется в центральной нервной системе с возникновением у животных и человека какой - либо потребности. Специфика мотивационного возбуждения определяется особенностями, типом вызывающей его потребности. Мотивационное возбуждение играет особую роль в форматировании афферентнего синтеза. Любая информация, поступающая в центральную нервную систему, соотносится с доминирующим в данный момент мотивационным возбуждением, которое является как бы фильтром, отбирающим нужное и отбрасывающим не нужное для данной мотивационной установки.

Афферентный синтез включает также использование аппарата памяти. Очевидно, что функциональная роль пусковых и обстановочных раздражений в известной мере обусловлена прошлым опытом животного. Это и видовая память, и индивидуальная, приобретенная в результате обучения. На стадии афферентного синтеза из памяти извлекаются и используются именно те фрагменты прошлого опыта, которые полезны, нужны для будущего поведения.

Таким образом, на основе взаимодействия мотивационного, обстановочного возбуждения и механизмов памяти формируется так называемая интеграция или готовность к определенному поведению. Но, чтобы она так трансформировалась в целенаправленное поведение, необходимо воздействие со стороны пусковых раздражителей. Пусковая афферентация - последний компонент афферентного синтеза.

Завершение стадии афферентного синтеза сопровождается переходом в стадию принятия решения, которая и определяет тип и направленность поведения. Стадия принятия решения реализуется через специальную и очень важную стадию поведенческого акта - формирования аппарата акцептора результата действия. Это аппарат, программирующий результаты будущих событий. В нем актуализирована врожденная и индивидуальная память животного и человека в отношении свойств внешних объектов, способных удовлетворить возникшую потребность, а так же способов действия, направленных на достижение или избегание целевого объекта. Нередко в этом аппарате запрограммирован весь путь поиска во внешней среде соответствующих раздражителей.

До того как целенаправленное поведение начнет осуществляться, развивается еще одна стадия поведенческого акта - стадия программы действия или эфферентного синтеза. На этой стадии осуществляется интеграция соматических и вегетативных возбуждений в целостный поведенческий акт. Эта стадия характеризуется тем, что действие уже сформировано как центральный процесс, но внешне оно еще не реализуется.

Следующая стадия - это само выполнение программы поведения. Эфферентное возбуждение достигает исполнительных механизмов, и действие осуществляется.

Благодаря аппарату акцептора результатов действия, в котором программируется цель и способы поведения, организм имеет возможность сравнивать их с поступающей афферентной информацией о результатах и параметрах совершаемого действия, т.е. с обратной афферентацией. Именно результаты сравнения определяют последующее построение поведения, либо оно корректируется, либо оно прекращается, как в случае достижения конечного результата. Следовательно, если сигнализация о совершенном действии полностью соответствует заготовленной информации, содержащейся в акцепторе действия, то поисковое поведение завершается. Соответствующая потребность удовлетворяется и животное успокаивается. В случае, когда результаты действия не совпадают с акцепторами действия, и возникает их рассогласование, появляется ориентировочно - исследовательская деятельность. В результате этого заново перестраивается весь афферентный синтез, принимается новое решение, создается новый акцептор результатов действия, строится новая программа действий. Это происходит до тех пор, пока результаты поведения не станут соответствовать свойствам нового акцептора действия. И тогда поведенческий акт завершается последней санкционирующей стадией - удовлетворением потребностей.

В структуре поведенческого акта, по П.К. Анохину, эти переживания возникают в результате сопоставления обратной афферентации с акцептором действия. В случаях рассогласования возникают эмоциональные переживания с отрицательным знаком. При совпадении параметров результатов действия с ожидаемыми эмоциональные переживания носят положительный характер.

Целенаправленное поведение - поиск целевого объекта, удовлетворяющего потребность, - побуждается не только отрицательными эмоциональными переживаниями. Побудительной силой обладают и представления о тех положительных эмоциях, которые в результате индивидуального прошлого опыта связаны в памяти животного и человека с получением будущего положительного подкрепления или награды, удовлетворяющего данную конкретную потребность. Положительные эмоции фиксируются в памяти и впоследствии возникают всякий раз как своеобразные представления о будущем результате при возникновении соответствующей потребности.

Таким образом, в рассмотренной структуре поведенческого акта отчетливо представлены главные характеристики поведения: его целенаправленность и активная роль субъекта в процессе построения поведения.

Поведение в вероятностной среде.

Понимание того, что животное и человек, как правило, действуют в постоянно и случайно меняющейся среде, побудило исследователей к изучению способности нервной системы отражать вероятные характеристики действительности.

Способность живого организма прогнозировать вероятность предстоящих событий показана во многих экспериментах на крысах, кошках, обезьянах и человеке. При этом исследователи подчеркивают особую роль передних отделов новой коры. Так, после повреждения лобных долей у обезьян нарушение отражения вероятных характеристик среды сохраняется в течение трех с лишним лет, тогда как аналогичный дефект, возникающий после двухстороннего удаления теменной коры, исчезает через один - полтора месяца.

Исследователи высказывают предположение, что повышенная отвлекаемость на малозначимые события, которая наблюдается у больных с опухолью в лобных долях мозга, может быть связана с нарушением механизмов вероятностного прогнозирования.

Многочисленные данные показывают, что отражение вероятностной структуры среды является одним из важных механизмов работы мозга. Функции этого механизма распределены между различными структурами мозга. Вероятностные характеристики действительности на ряду с другими ее параметрами выделяются нервной системой и фиксируются в памяти животного и человека.

Это обстоятельство дает основание исследователям полагать, что механизм предвидения в структуре поведенческого акта должен строиться с учетом как образа "вероятностной структуры среды", так и "вероятности достижения цели".

Нейронные механизмы поведения.

Переход исследователей к изучению нейронных механизмов поведения открывает широкие перспективы как для понимания назначения отдельных структур мозга, так и самой организацией поведенческого акта.

Любой поведенческий акт представляет интеграцию врожденных и приобретенных составляющих, от соотношения которых зависит степень его сложности. Поведенческий же акт, который в основном предопределен наследственностью, генетической памятью, имеет более простую структуру.

На нейронном уровне он может быть представлен как интеграция сенсорных и командных нейронов, которые реализуют моторный акт через пул мотонейронов. Влияния мотивационного и неспецифического возбуждения на такую систему реализуются через модулирующие нейроны.

Структура поведенческого акта. Нейронные механизмы поведения.

1. Функциональные системы:

А) концепция функциональной системы П.К. Анохина;

Б) "функциональная система - единица интегративной деятельности всего организма";

2. Стадии поведенческого акта:

А) стадия афферентного синтеза;

Б) принятия решений;

В) акцептор результата действия;

Г) эфферентный синтез;

Д) формирование действий и оценка результата.

3. Поведение в вероятностной среде.

А) вероятностное прогнозирование;

Б) отражение вероятностной структуры среды;

В) ориентировочно - исследовательская деятельность.

4. Нейронные механизмы поведения.

5. Фазные изменения работоспособности

Работоспособность человека, даже в обычных условиях, колеблется в течение рабочего дня. Выделяются следующие стадии работоспособности:

1) вырабатывания;

2) оптимального выполнения деятельности;

3) утомления;

4) конечного порыва (при высокой мотивации).

Фаза мобилизации. Человек непроизвольно или через инструктаж мобилизуется, чтобы начать работу. В "мобилизацию" включаются все системы организма. Особенно это проявляется в интеллектуальной, эмоциональной и волевой сферах. Таким образом активизируются энергетические ресурсы, происходит активизация функции долговременной и оперативной памяти, мыслительное "проигрывание" разрешения наиболее вероятных проблемных ситуаций, возникающих вначале работы, планирование тактики и стратегии поведения.

Предрабочее психофизиологическое состояние может быть адекватным и неадекватным специфике предстоящей деятельности. В первом случае оно называется состоянием готовности. Во втором случае, как правило, выделяют два состояния. При дисбалансе процессов возбуждения и торможения в пользу последнего возникает состояние предстартовой апатии. Второй вариант характеризуется значительным преобладанием процесса возбуждения - это состояние предстартовой лихорадки.

Степень адекватности предрабочего состояния зависит в основном от двух факторов: квалифицированности работника и его психофизического состояния (фонового), предшествующего фазе мобилизации. На фоне состояния монотонии, пресыщения, утомления и переутомления, как правило, возникает состояние предстартовой апатии. Состояния психической напряженности могут провоцировать возникновение предстартовой лихорадки.

Время возникновения (длительность) и интенсивность предрабочего состояния зависит от уровня квалификации, индивидуальных особенностей характера, предшествующего состояния работника, сложности и значимости предстоящей деятельности.

Высокая квалификация, слабость и подвижность нервной системы, большая интенсивность фонового состояния способствует быстрой мобилизации и кратковременности предрабочего состояния. Сложность и особенно важность предстоящей работы, напротив, являются факторами более раннего возникновения предрабочего состояния. Известно, что работоспособность в предстоящей деятельности во многом зависит от соотношения интенсивности предрабочего состояния и характера предстоящей деятельности. Высокий уровень благоприятствует работоспособности в интенсивной, кратковременной и операционно-простой деятельности. Низкий уровень более оптимален для малоинтенсивной, операционно-сложной и длительной работы. Вместе с тем, для высококвалифицированных специалистов наиболее оптимальным является высокий уровень интенсивности предрабочего состояния.

Фаза первичной реакции может возникать в начале деятельности и характеризуется кратковременным снижением почти всех показателей психофизиологического состояния. Эта фаза является результатом внешнего торможения, вызванного в основном изменением характера, поступающей информации и ее непредсказуемости.

При адекватном предрабочем состоянии и у специалистов высокой квалификации эта фаза, как правило, не возникает. Она не появляется и в процессе выполнения операционно-простой интенсивной деятельности. Возникновению этой фазы способствуют высокий уровень тревоги в предрабочем состоянии и тревожность как свойство личности.

Фаза гиперкомпенсации. Эта фаза возникает также в начальном периоде работы и характеризуется поиском энергетически оптимального режима деятельности. Если в предыдущей фазе организм и психика человека подготавливаются к общему алгоритму работы, то на этой фазе посредством борьбы неосознаваемых установок на максимизацию и на экономизацию происходит избыточное приспособление к конкретным условиям деятельности, формирование четкого динамического стереотипа. В отличие от предыдущей фазы эта фаза существует всегда, но у высококвалифицированных работников она длиться короткое время. Быстроте ее прохождения способствует также высокая подвижность нервной системы. Окончание фазы гиперкомпенсации свидетельствует об окончании стадии врабатывания.

Фаза компенсации (оптимальной работоспособности). Все показатели качества деятельности повышаются и стабилизируются, что достигается сбалансированной активностью установок на экономизацию и мобилизацию усилий. Уровень работы различных систем оптимален, необходимая и достаточная мобилизация основных и компенсаторных механизмов уже осуществлена. Возникшая в результате предыдущих фаз мобилизация функций полностью компенсирует минимальными средствами возросшие требования, предъявляемые деятельностью. На этой фазе достигается стабильное и сбалансированное соотношение между энергетическими затратами и восстановительными процессами. Процессы восстановления в соответствии с временными и интенсивными требованиями деятельности полностью компенсируют энергетические затраты. Эффективность труда в этот период наибольшая.

Чем выше квалификация работника, тем дольше продолжается эта фаза. Кроме того, ее длительность может зависеть от соответствия специфики деятельности и особенностей нервной системы. В монотонных, операционно-простых и неинтенсивных условиях деятельности фаза компенсации длиннее у лиц с инертной и слабой нервной системой. В операционно-сложной работе или деятельности, требующей максимальной и длительной мобилизации, преимущество на стороне лиц с сильной нервной системой и низкой тревожностью. Это же относится к работе, связанной с риском.

В процессе подготовки специалистов и их тренировки необходимо создавать такие условия, чтобы длительность этой фазы была максимальной. Наибольшая ее длительность достигается тогда, когда работник имеет 30% времени, непосредственно не занятого выполнением трудовых операций.

Фаза субкомпенсации возникает как при снижении интенсивности и сложности деятельности, так и при их повышении. На этой фазе постепенно начинает действовать уровень резервной работоспособности.

При определенном росте интенсивности и сложности деятельности оптимальный уровень функционирования перестает обеспечиваться. Происходит своеобразная перестройка работы функциональных систем: мобилизация наиболее специфически важных функций поддерживается за счет ослабления контроля за менее важными функциями. Внешне эта фаза характеризуется избирательным повышением или поддержанием наиболее значимых и небольшим понижением второстепенных показателей качества деятельности, т.е. более экономичным использованием резервов работоспособности. Дальнейшее продолжение деятельности в таком режиме приводит к росту утомления, на фоне которого все больше используется уровень резервной работоспособности. Фаза субкомпенсации переходит в свою крайнюю стадию. Включение компенсаторных механизмов резервного уровня обеспечивает только сохранение наиболее важных показателей деятельности при значительном ухудшении всех менее важных. Эта фаза наступает и дольше длится у высококвалифицированных специалистов и лиц с сильной нервной системой.

Фаза конечного порыва возникает, когда работа заканчивается в фазе оптимальной работоспособности или в фазе субкомпенсации. Она характеризуется срочной мобилизацией через мотивационную сферу дополнительных сил организма, эмоциональным подъемом, притуплением чувства усталости и повышением работоспособности. Чем сильнее социальные и материальные стимулы, тем более выражена фаза конечного порыва, изменяющая естественную динамику работоспособности, вызванную ростом утомления. При продолжении работы происходит истощение вспомогательных энергетических резервов и развивается следующая фаза.

Фаза декомпенсации. На этой фазе уровень резервной работоспособности перестает соответствовать основным требованиям деятельности. Снижаются не только второстепенные, но и основные показатели деятельности. Она наступает в двух случаях. В первом случае, при резком увеличении интенсивности или сложности деятельности может возникнуть состояние эмоциональной напряженности. Ухудшение основных показателей работы происходит не столько в связи с истощением резервной работоспособности, сколько вызвано чрезмерным эмоциональным возбуждением. Это состояние характеризуется такой степенью эмоционального реагирования, которая определяет временное понижение устойчивости специфических психических процессов и профессиональной работоспособности, и такой степенью, которая способствует возникновению фазы срыва. Состояние эмоциональной напряженности чаще возникает у лиц, отличающихся повышенной тревожностью, слабостью нервной системы.

В другом случае, при длительном продолжении работы в предыдущей фазе, фаза декомпенсации возникает уже в связи с истощением уровня резервной работоспособности. Рост утомления приводит к неуклонному ухудшению функционирования систем, снижаются показатели, наиболее важные для данного вида труда. Эта фаза характеризуется как выраженными вегетативными нарушениями - учащением пульса и дыхания, так и нарушением точности и координации движений, появлением большого количества ошибок в работе, за которыми уже лежат более выраженные ухудшения функций внимания, памяти, мышления. Изменяется ведущая мотивация, основным становится мотив прекращения работы. При продолжении работы эта фаза может перейти в фазу срыва.

Фаза срыва характеризуется значительным расстройством регулирующих механизмов резервного уровня работоспособности. Возникает неадекватность реакции организма и психики на сигналы внешней среды. Наступает резкое падение работоспособности, вплоть до невозможности продолжения работы. Нарушение работы вегетативных функций и внутренних органов может привести к обморочному состоянию и срыву адаптационных механизмов. Организм человека приходит в состояние переутомления и требует длительного отдыха или даже лечения.

В зависимости от сложности труда и психофизиологических особенностей человека первая фаза (врабатываемости) длится от 10-15 минут до 1-1,5 часа.

Вторая фаза (устойчивой работоспособности) длится 2 -2,5 часа.

Третья фаза (спада работоспособности) длится около часа.

После обеденного перерыва фаза врабатываемости длится 5-30 минут, фаза устойчивой работоспособности - 2 часа, фаза спада работоспособности - 1-1,5 часа. За 10-15 минут до конца работы может наблюдаться кратковременный всплеск работоспособности.

Выделяют недельные фазы работоспособности. Первая фаза (врабатываемости) включает понедельник, вторая фаза (устойчивой работоспособности) - вторник, среда, четверг, третья фаза (спада работоспособности) - пятница, суббота.

Суточные фазы работоспособности:

Первая фаза длится с 6 час. утра до 15час. дня, делится на три фазы: 6-10 час., 10-12 час., 13-14, 15 час.

Вторая фаза продолжается с 15 до 22 час., делится на три фазы: 15-16 час., 16-19 час., 19-22 час.

Третья фаза длится с 22 час. ночи до 6 час. утра, делится на фазы 22-23 час., 23-24 час., 1-6 час.

Критическими часами являются: 2-ой, 3-ий,4-ый часы ночи, когда значительно возрастает уровень брака в объеме выпуска продукции, травматизм, аварийные ситуации

6. Утомление и переутомление

Утомление - временное снижение работоспособности, вызванное предшествующей деятельностью. Оно проявляется в уменьшении мышечной силы и выносливости, возрастании количества ошибочных и лишних действий, изменении частоты сердечных сокращений и дыхания, увеличении артериального давления, времени переработки поступающей информации, времени зрительно-моторных реакций. При утомлении ослабляются процессы внимания, его устойчивость и переключаемость, ослабляются выдержка, настойчивость, снижаются возможности памяти, мышления. Выраженность изменений состояния организма зависит от глубины утомления. Изменения могут отсутствовать при незначительном утомлении и приобретать крайне выраженный характер при глубоких стадиях утомления организма. Субъективно утомление проявляется в виде ощущения усталости, вызывающего желание прекратить работу или снизить величину нагрузки. Различают 3 стадии утомления. В первой стадии производительность труда практически не снижена, чувство усталости выражено незначительно.

Первая, начальная стадия отличается тем, что постоянное возрастание за счет увеличения волевого напряжения уровня возбуждения всех центральных (корковых, подкорковых, спинальных) структур моторного аппарата обеспечивает рекрутирование дополнительных нейромоторных единиц и таким образом осуществляет компенсацию снижения величины сократительного эффекта наиболее легко утомляемых (из состава задействованного в выполняемую деятельность нейромоторного пула) волокон в работающих мышцах.

Во второй стадии производительность труда снижена существенно, чувство усталости выражено ярко. Вторая стадия утомления характеризуется активным торможением мышечной деятельности со стороны программно-контрольного механизма (акцептор результатов действия по П.К. Анохину) при наличии высокого уровня активации всех центральных структур моторной системы и наличии определенных резервов в мышечной системе, создающих возможность еще некоторое время продолжать выполнение мышечной работы.

В третьей стадии производительность труда может быть снижена до нулевых показателей, а чувство усталости сильно выражено, сохраняется после отдыха и иногда еще до возобновления работы. Конкретный момент прекращения деятельности определяется программно-контрольным механизмом в соответствии с характером мотивации и некоторыми другими условиями выполнения этой деятельности. Эту стадию иногда характеризуют как стадию хронического, патологического утомления, или переутомления. Переутомление проявляется в снижении производительности труда, творческой активности и умственной работоспособности, росте заболеваемости. Происходит и изменение периодики продукции биологически активных веществ. Различают 4 степени переутомления: начинающееся, легкое, выраженное и тяжелое. Меры борьбы с ними должны соответствовать выраженности психофизиологических проявлений. Так, начинающееся переутомление хорошо компенсируется при четкой регламентации времени труда и отдыха. Легкая степень переутомления эффективно снимается в период очередного отпуска при рациональном его использовании. Выраженное переутомление требует срочного лечения в санатории, а тяжелая степень переутомления требует лечения в условиях клиники. В зависимости от характера труда различают физическое и умственное утомление. Функциональные системы трудовой деятельности человека отражают интеграцию центральных и периферических структур и механизмов, определяющих эффективное достижение полезных результатов труда. Утомление сопряжено с определенными изменениями, возникающими как в эфферентном, так и в центральном звеньях этих функциональных систем. В историческом плане первыми были разработаны теории утомления периферического звена. Теория Шиффа связывала развитие утомления с недостаточностью энергетических запасов - гликогена, жирных кислот (теория истощения). Теория Ферворна связывала развитие утомления с недостатком кислорода (теория удушения). Пфлюгер объяснял утомление появлением в мышцах молочной кислоты или токсинов утомления (теория засорения). Современные исследования дают основание считать, что все вышеизложенные причины утомления могут иметь место при напряженной физической работе. В результате в мышцах может наблюдаться процесс разобщения электромеханического сопряжения.

При работе малой и средней интенсивности утомление развивается в центральном звене - в синапсах спинальных центров работающих мышц, а также в клетках коры большого мозга, формирующих произвольные (рабочие) движения. Эти положения нашли отражение во множестве вариантов центрально-нервной теории утомления. Согласно одному из них, к нейронам коры большого мозга поступает огромный поток сигналов от работающих мышц, зрительного, слухового и других анализаторов. Одновременно на эти же нейроны действуют метаболиты из работающих мышц, снижая их лабильность. Сочетанное действие этих факторов приводит к угнетению активности нейронов коркового отдела двигательного анализатора. Развитие торможения в центральных механизмах управления приводит к существенным сдвигам в состоянии регуляторных систем на периферии, в эффекторах.

ОПРЕДЕЛЕНИЕ ФИЗИЧЕСКОЙ
РАБОТОСПОСОБНОСТИ

Подготовлено доцентом

г. Благовещенск - 2012

ПЛАН

1. Понятие о физической работоспособности.

2. Физическая работоспособность и здоровье.

3. Подготовка и проведение нагрузочных тестов.

4. Субмаксимальный тест РWС 170

5. Определение уровня физической работоспособности с помощью таблиц.

1. Понятие о физической работоспособности.

Термином физическая работоспособность, которая проявляется в различных формах мышечной деятельности, принято обозначать способность выполнять определенную работу в течение определенного времени без снижения её качества и уровня мощности. Она зависит от «физической формы» или готовности человека, его пригодности к физической работе, а также от морфологического и функционального состояния систем организма.

Различают эргометрические и физиологические показатели физической работоспособности. Для оценки физической работоспособности при двигательном тестировании обычно используют совокупность этих показателей, т. е. результат проделанной работы и уровень адаптации организма к данной нагрузке.

Следует отметить, что физическая работоспособность – понятие комплексное и его можно охарактеризовать рядом факторов. К ним относятся телосложение и антропометрические показатели, емкость и эффективность механизмов энергопродукции аэробным и анаэробным путем, сила и выносливость мышц, нейромышечная координация (ловкость), состояние опорно – двигательного аппарата (гибкость).

2. Физическая работоспособность и здоровье.

В настоящее время существует несколько понятий здоровья. Наряду с качественными показателями так называемого статического здоровья, определяемого в условиях мышечного покоя, все большее значение приобретает понятие «динамическое здоровье». Оно определяется количественной характеристикой адаптационных (приспособителей) возможностей организма. Для того чтобы получить представление о динамическом здоровье, необходимо исследовать не только состояние органов и систем в покое, но и их работоспособность.

Путем сопоставления состояния здоровья людей и объема их повседневной физической активности установлено, что между уровнем физической работоспособности и распространением сердечно – сосудистых заболеваний существует тесная отрицательная корреляция (взаимосвязь). Поэтому с целью профилактики болезней сердечно – сосудистой системы и других выдвигается задача повысить физическую работоспособность. По инициативе Всемирной организации здравоохранения разработаны не сложные методы определения физической работоспособности, которые с успехом можно применять как в клинической так и в физкультурной практике. После обобщения обширного материала, полученного в разных странах, становится возможной разработка так называемых нормативных (должностных) величин физической работоспособности. Это позволяет в программах «оптимума физической активности» для различных групп населения рекомендовать вид, объем и интенсивность упражнений, необходимых для повышения и сохранения физической работоспособности каждого индивидуума с учетом его физического состояния. Кроме того нагрузочные тесты служат для:

1) Определение работоспособности и пригодности к занятиям

различными видами спорта;

2) оценки функционального состояния организма и резервов сердечно – сосудистой и дыхательной систем;

3) определение вероятности развития сердечно – сосудистых заболеваний, выявления доклинических форм коронарной недостаточности, а также прогнозирование течения этих заболеваний;

4) определение эффективности и разработки оптимальных профилактических, терапевтических, хирургических и реабилитационных мероприятий у больных сердечно – сосудистыми заболеваниями.

3. Подготовка и проведение нагрузочных тестов.

Проведение субмаксимальных нагрузочных тестов требует подготовки персонала, определенных условий и оборудования. Температура при проведении теста в помещении в пределах 18 – 220 С, комнату нужно хорошо проветрить. Исследование необходимо начинать не раньше чем через 1,5 – 2 часа после приема пищи. Желательно в день исследования не принимать стимулятор (кофе, крепкий чай). В день исследования необходимо также исключить чрезмерные физические нагрузки, приводящие к переутомлению. Желательно также отдохнуть от физической работы в течение часа. Одежда должна быть максимально удобной, легкой, не стесняющей движения. Обувь обычной для исследуемого. Обстановка во время обследования должна быть спокойной, доброжелательной, иначе беспокойство и отрицательные эмоции могут привести к тахикардии, искажающей результаты нагрузочных тестов.

Перед началом теста производятся антропометрические измерения. В обязательном порядке измеряют рост и масса тела с точностью до 100 грамм.

Для проведения нагрузочных тестов необходимо следующее оборудование: велогометр, тредбанн или ступенька высотой 40 см для мужчин и 33 см для женщин ростометр, весы, метроном, секундомер, аппарат для измерения артериального давления.

Для обеспечения безопасности проведения исследования тестирование следует прекратить при:

1. сильной одышке или возникновения чувства удушья;

2. сильной усталости, тенденции к обмороку, головокружению, бледности или влажности кожи;

3. значительном повышении артериального давления;

4. снижении артериального давления больше чем на 25 % от исходного;

5. отказ обследуемого от прохождения теста в связи с дискомфортом.

4. Субмаксимальный тест PWС 170.

Физическая работоспособность в тесте PWC 170 выражается величиной мощности нагрузки, который испытуемый может совершить при частоте сердечных сокращений равной 170 уд/мин. Выбор именно этой частоты основан на том, что зона оптимального функционирования сердечно – сосудистой системы находится в диапазоне 170 – 190 уд/мин. Таким образом, с помощью этого теста можно определить ту мощность нагрузки, при которой сохраняется оптимальное функционирование сердечно – сосудистой системы.

Вторая физиологическая закономерность, лежащая в основе теста, заключается в том, что взаимосвязь между частотой сердечных сокращений (ЧСС) и мощностью выполняемой физической нагрузки имеет линейный характер вплоть до ЧСС, равной 170 уд/мин. При более высокой ЧСС линейный характер взаимосвязи нарушается вследствие активизации анаэробных (гликолитических) механизмов энергетического обеспечения мышечной работы.

В практике врачебного контроля применяются два варианта теста PWC 170 велоэргометрический и тест, в котором нагрузка выполняется в виде восхождений на ступеньку.

Ход проведения теста. Испытуемому предлагают выполнить две нагрузки разной мощности (N, N): на велоэргометре или восхождение на ступеньку, продолжительностью по 5 мин. Каждая с 3 минутным перерывом. В конце каждой нагрузки определяют частоту сердечных сокращений (соответственно f1 и f2). Для определения PWC 170 наибольшее распространение получила формула (с соавт. 1969):

PWC 170 = N1 + (N2 – N1) ¾¾¾-

где PWC 170 – мощность физической нагрузки при ЧСС, равной 170 уд/мин, N1 и N2 – мощность первой и второй нагрузки (кгм/мин), f1 и f2 – ЧСС в конце первой и второй нагрузки.

Определение физической нагрузки по тесту PWC 170 при углубленных диспансерных исследованиях и при динамических наблюдениях за спортсменами требует специфических для того или иного вида спорта нагрузок.

5. Определение уровня физической работоспособности

с помощью таблиц.

Программа по физическому воспитанию студентов медицинских и фармацевтических институтов предусматривает оценку состояния сердечно – сосудистой системы с помощью специальных таблиц.

Шкала оценок функционального состояния сердечно – сосудистой системы по показателям физической работоспособности (ФРС) 170 и (МПК) максимального потребления кислорода (на кг веса).

Мужчины

Группа по уровню ФРС	кгм/мин/кг	мл/мин/кг	Уровень функционального состояния ССС
I
			ниже среднего
			выше среднего
Женщины
			ниже среднего
			выше среднего

ЛИТЕРАТУРА:

1. Аулик физической работоспособности в клинике и спорте – М: Медицина – 1979. – с. 192

2. , Бендет тесты при оценке функционального состояния сердечно – сосудистой системы.// Физическая активность и сердце – Киев: Здоровье – 1989 – с. 32 – 57

3. Оценка физической работоспособности человека // Физическая культура и здоровье: учебник под ред. – М: 2001 – с. 225 – 227

4. Программа по физическому воспитанию для медицинских и фармацевтических ВУЗов. 1989 – с. 48

5. Субмаксимальный рост PWC 170 // Лечебная физкультура и врачебный контроль – , – М: Медицина – 1990 –с.25 – 37

Способность человека совершать длительное время физическую (мышечную) работу называют физической работоспособностью. Величи­на физической работоспособности человека зависит от возраста, пола, трени­рованности, факторов окружающей среды (температуры, времени суток, со­держания в воздухе кислорода и т.д.) и функционального состояния организ­ма. Для сравнительной характеристики физической работоспособности раз­личных людей рассчитывают общее количество произведенной работы за 1 минуту, делят его на массу тела (кг) и получают относительную физиче­скую работоспособность (кг*м/мин на 1кг массы тела). В среднем уровень физической работоспособности юноши 20 лет составляет 15,5 кг*м/мин на 1кг массы тела, а у юноши-спортсмена того же возраста он достигает 25. В последние годы определение уровня физической работоспособности широко используют для оценки общего физического развития и состояния здоровья детей и подростков.

Длительные и интенсивные физические нагрузки приводят к вре­менному снижению физической работоспособности организма. Это фи­зиологическое состояние называют утомлением. В настоящее время пока­зано, что процесс утомления затрагивает, прежде всего, ЦНС, затем нерв­но-мышечный синапс и, в последнюю очередь - мышцу. Впервые значение нервной системы в развитии процессов утомления в организме было отмече­но И.М.Сеченовым. Доказательством справедливости этого заключения мож­но рассматривать обстоятельство, что интересная работа долго не вызывает утомления, а неинтересная - весьма быстро, хотя мышечные нагрузки в пер­вом случае могут даже превосходить работу, совершаемую тем же самым че­ловеком во втором случае.

Утомление представляет собой нормальный физиологический про­цесс, выработанный эволюционно для защиты систем организма от сис­тематического переутомления, которое является патологическим процессом и характеризуется расстройством деятельности нервной системы и других физиологических систем организма.

7.2.5. Возрастные особенности мышечной системы

Мышечная система в процессе онтогенеза претерпевает значительные структурные и функциональные изменения. Формирование мышечных клеток и образование мышц как структурных единиц мышечной системы происходит гетерохронно, т.е. сначала образуются те скелетные мышцы, которые необходимы для нормальной жизнедеятельности организма ребенка в данном возрастном этапе. Процесс "чернового" формирования мышц заканчивается к 7-8 неделе пренатального развития. После рождения процесс формирования мышечной системы продолжается. В частности, интенсивный рост мышечных волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатный период. К 14 -16 годам микроструктура скелетной мышечной ткани практически полностью созревает, но утолщение мышечных волоков (со­вершенствование их сократительного аппарата) может продолжаться до 30 -35 лет.

Развитие мышц верхних конечностей опережает развитие мышц нижних конечностей. У годовалого ребенка мышцы плечевого пояса и рук развиты значительно лучше, чем мышцы таза и ног. Более крупные мышцы формируются всегда раньше мелких. Например, мышцы предплечья фор­мируются раньше мелких мышц кисти. Особенно интенсивно мышцы рук развиваются в 6 - 7 лет. Очень быстро общая масса мышц нарастает в пе­риод полового созревания: у мальчиков - в 13-14 лет, а у девочек - в 11- 12 лет. Ниже приведены данные, характеризующие массу скелетных мышц в процессе постнатального онтогенеза.

Значительно меняются в процессе онтогенеза и функциональные свойства мышц. Увеличивается возбудимость и лабильность мышечной ткани. Изменяется мышечный тонус. У новорожденного отмечается повы­шенный мышечный тонус, а мышцы-сгибатели конечностей преобладают над мышцами-разгибателями. В результате руки и ноги грудных детей находятся чаще в согнутом состоянии. У них плохо выражена способность мышц к расслаблению (с этим связана некоторая скованность движений детей), кото­рая с возрастом улучшается. Только после 13 - 15 лет движения становятся более пластичными. Именно в этом возрасте заканчивается формирование всех отделов двигательного анализатора.

В процессе развития опорно-двигательного аппарата изменяются двигательные качества мышц: быстрота, сила, ловкость и выносли­вость. Их развитие происходит неравномерно. Прежде всего, развиваются быстрота и ловкость.

Быстрота (скорость) движений характеризуется числом движений, которое ребенок в состоянии произвести за единицу времени. Она определя­ется тремя показателями:

1) скоростью одиночного движения,

2) временем двигательной реакции и

3) частотой движений.

Скорость одиночного движения значительно возрастает у детей с 4 -5 лет и к 13-15 годам достигает уровня взрослого. К этому же возрасту уровня взрослого достигает и время простой двигательной реакции, которое обу­словлено скоростью физиологических процессов в нервно-мышечном ап­парате. Максимальная произвольная частота движений увеличивается с 7 до 13 лет, причем у мальчиков в 7 -10 лет она выше, чем у девочек, а с 13 - 14 лет частота движений девочек превышает этот показатель у мальчиков. Наконец, максимальная частота движений в заданном ритме также резко уве­личивается в 7 - 9 лет. В целом, скорость движений максимально развивается к 16-17 годам.

До 13- 14 лет завершается в основном развитие ловкости, которая свя­зана со способностью детей и подростков осуществлять точные, координиро­ванные движения. Следовательно, ловкость связана:

1) с пространственной точностью движений,

2) с временной точностью движений,

3) с быстротой решения сложных двигательных задач.

Наиболее важен для развития ловкости дошкольный и младший школь­ный период. Наибольший прирост точности движений наблюдается с 4 - 5 до 7 - 8 лет. Интересно, что спортивная тренировка оказывает благотворное влияние на развитие ловкости и у 15 - 16 летних спортсменов точность дви­жений в два раза выше, чем у нетренированных подростков того же возраста. Таким образом, до 6 - 7 лет дети не в состоянии совершать тонкие точные движения в предельно короткое время. Затем постепенно развивается про­странственная точность движений, а за ней и временная. Наконец, в послед­нюю очередь совершенствуется способность быстро решать двигатель­ные задачи в различных ситуациях. Ловкость продолжает улучшаться до 17-18 лет.

Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем школь­ном возрасте, особенно интенсивно сила увеличивается с 10 - 12 лет до 16 -17 лет. У девочек прирост силы активируется несколько раньше, с 10 - 12 лет, а у мальчиков - с 13 - 14 лет. Тем не менее, мальчики по этому показателю во всех возрастных группах превосходят девочек.

Позже других двигательных качеств развивается выносливость, характеризующаяся тем временем, в течение которого сохраняется достаточ­ный уровень работоспособности организма. Существуют возрастные, поло­вые и индивидуальные отличия в выносливости. Выносливость детей до­школьного возраста находится на низком уровне, особенно к статической работе. Интенсивный прирост выносливости к динамической работе наблюдается с 11 - 12 лет Так, если принять объем динамической работы детей 7 лет за 100%, то у10-летних он составит 150%, а у 14-15-летних - более 400%. Так же интенсивно с 11-12 лет у детей нарастает выносливость к статическим нагрузкам. В целом, к 17-19 годам выносливость составляет около 85% от уровня взрослого. Своего максимального уровня она достигает к 25 - 30 го­дам.

Развитие движений и механизмов их координации наиболее интен­сивно идет в первые годы жизни и в подростковый период. У новорожденно­го координация движений очень несовершенна, а сами, движения имеют толь­ко бузусловно-рефлекторную основу. Особый интерес вызывает плаватель­ный рефлекс, максимальное проявление которого наблюдается примерно к 40 дню после рождения. В этом возрасте ребенок способен совершать в воде плавательные движения и держаться на ней до 1 5 минут. Естественно, что го­лова ребенка должна поддерживаться, так как его собственные мышцы шеи еще очень слабы. В дальнейшем рефлекс плавания и другие безусловные рефлексы постепенно угасают, а им на смену формируются двигательные на­выки. Все основные естественные движения, свойственные человеку (ходь­ба, лазанье, бег, прыжки и т.д.) и их координация формируются у ребенка в основном до 3 - 5 лет. При этом большое значение для нормального развития движений имеют первые недели жизни. Естественно, что и в дошкольном возрасте координационные механизмы еще очень несовершенны. Несмотря на это, дети способны овладевать относительно сложными движениями. В ча­стности, именно в этом возрасте они учатся орудийным движениям, т.е. дви­гательным умениям и навыкам пользоваться инструментом (молотком, ключом, ножницами). С 6 - 7 лет дети овладевают письмом и другими дви­жениями, требующими тонкой координации. К началу подросткового перио­да формирование координационных механизмов в целом завершается, и все виды движений становятся доступными для подростков. Конечно, совер­шенствование движений и их координации при систематических упражнени­ях возможно и в зрелом возрасте (например, у спортсменов, музыкантов и др.).

Совершенствование движений всегда тесно связано с развитием нервной системы ребенка. В подростковом периоде очень часто координа­ция движений вследствие гормональных перестроек несколько нарушается. Обычно к 15 - ] 6 годам это временное ухудшение бесследно исчезает. Общее формирование координационных механизмов заканчивается в конце подро­сткового возраста, а к 18 - 25 годам они полностью достигают уровня взрос­лого человека. Возраст в 18-30 лет считают «золотым» в развитии моторики человека. Это возраст расцвета его двигательных способностей.