Пути борьбы с утомлением и стимуляция работоспособности

Федеральное агентство  железнодорожного транспорта

Уральский государственный университет  путей сообщения

 

 

Кафедра: «Физвоспитания»

 

 

 

 

 

 

 

РЕФЕРАТ

По дисциплине: «Физическая культура»

На тему: «Пути борьбы с утомлением и стимуляция работоспособности»

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Екатеринбург

2009

 

Содержание

 

Глава 1. Утомление.

1.1 Динамика утомления

1.2 Виды утомления

1.3 Теории утомления

1.4 Методы борьбы с утомлением

Глава 2. Работоспособность.

2.1 Ритмика работоспособности и ее согласование

2.2 Управление интенсивностью работы

2.3 Управление стрессами

2.4 Настроение и работоспособность

2.4.1 Настрой на работу

2.4.2 Решение проблемы настроя

2.5 Методы повышения  работоспособности

Литература

 

 

Глава 1. Утомление

 

Утомление - совокупность изменений в физическом и психическом состоянии человека и животного, развивающихся в результате деятельности и ведущих к временному снижению ее эффективности. Субъективное ощущение утомления называется усталостью.

 

1.1 Динамика утомления

 

Динамика работоспособности включает фазы: мобилизации, т. е. подготовки к деятельности, первичной реакции, отражающей процесс количественного уравновешивания, гиперкомпенсации, т. е. поиска оптимального решения, компенсации, когда работоспособность адекватна требованиям деятельности, субкомпенсации, декомпенсации и срыва, отражающих постепенное истощение резервов организма и снижение работоспособности. Утомление характерно для всех фаз, начиная с субкомпенсации, когда наступает значительное сокращение физиологических резервов и организм переходит на энергетически менее выгодные виды реакций, например поддержание минутного объема кровотока за счет увеличения частоты сокращений сердца вместо более выгодной реакции увеличения ударного объема; осуществление двигательной реакции большим числом функциональных мышечных единиц при ослаблении силы сокращений отдельных мышечных волокон, т. е. нарушении чередования периодов работы и отдыха мышечных групп, участвующих в сокращении. У человека в начальных стадиях утомление снижается эффективность деятельности, т. е. возрастает величина физиологических и психических затрат, необходимых для одного и того же трудового акта; затем падает и производительность труда. При утомлении, прежде всего, нарушаются устойчивость вегетативных функций, сила и скорость мышечного сокращения, ухудшаются регуляция функций, выработка и торможение условных рефлексов. Вследствие этого замедляется темп работы, нарушаются ритмичность, точность и координация движений, для одной и той же деятельности требуются большие энергетические затраты. Повышаются пороги сенсорных (чувствительных) систем, в процессах принятия решения доминируют, готовьте стереотипные формы, внимание ослаблено и с трудом переключается. Для утомление характерны увеличение числа ошибок и изменение их структуры: в начальных фазах доминируют количественные ошибки, в последующих – появляются качественные. Развитие картины утомление можно в целом охарактеризовать как нарушение адекватности ответа организма требованиям, предъявляемым характером деятельности. При этом нарушаются все 3 основных требования адекватности: оптимальность частных реакций, лежащих в основе деятельности, и их согласование друг с другом, качественное и количественное соответствие ответа организма требованиям задачи и минимизация расхода физиологических резервов. При выраженном утомление наблюдается полное прекращение работы. Субъективные признаки утомление человека – неприятные ощущения в работающих мышцах и суставах, при статической позе – боль и чувство затекания в мышцах спины, живота и шеи, появление болей в области лба и затылка, особенно при сенсорном и умственном утомление, нарушение сосредоточенности, легкая отвлекаемость, вначале некоторое увеличение, а затем резкое ограничение контактов с окружающими, неосознанное стремление делать перерывы в работе более частыми и длительными. Утомление у животных и человека имеет ряд общих механизмов, связанных с биохимическими изменениями на клеточном уровне и нарушением условнорефлекторной деятельности. Однако как динамика, так и ряд структурных механизмов утомление, определяемые у человека регулирующей ролью мотивов деятельности, ее целями и социальным характером, позволяют обнаружить в утомление животных и человека и ряд принципиальных различий. В частности, у животных не наблюдается строгого развития фаз утомление, более характерно последовательное снижение количественных показателей, менее выражено изменение структуры деятельности, утомление практически не подавляется волевым усилием.

На динамику утомления влияет характер деятельности, в первую очередь ее интенсивность, экстенсивность и темп. Существует оптимальная интенсивность деятельности, при которой утомление наступает позже; увеличение или уменьшение этой интенсивности ускоряет наступление утомление. Быстро развивается утомление при монотонной, статической и сенсорно обедненной деятельности. Так, при деятельности, в течение которой человек длительное время выполняет одну и ту же рабочую операцию, требующую ограниченного набора движений, например при узкоспециализированной работе на конвейере (монотонная деятельность), снижается внимание, угасают положительные мотивы деятельности и быстро развивается утомление. Особенно рано появляется утомление в тех случаях, когда работа выполняется при фиксированной напряженной позе (статическая деятельность) или когда ограничен поток раздражителей, поступающих к человеку, например звуковых или световых сигналов, содержащих сведения об условиях деятельности. Из внешних факторов рабочей среды большое значение имеют микроклимат, особенно температура, влажность и скорость движения воздуха, состав воздуха и наличие в нем примесей, шум, вибрация, освещенность и т.п. Развитие утомления зависит от состояния здоровья и физической подготовки человека, которые не только обусловливают большие физиологические резервы, но и способствуют более быстрой и устойчивой мобилизации и формированию функциональных систем. Скорость возникновения и развития утомление зависит и от ряда психологических характеристик личности – уровня тревожности, волевых качеств, в том числе настойчивости, и др. активационных параметров, т. е. таких функциональных свойств человека, которые обеспечивают степень реализации в конкретной деятельности его потенциальных возможностей. Например, внимание как активационный параметр обеспечивает большие возможности запоминания, а высокий уровень волевых качеств позволяет поддерживать необходимый уровень деятельности при выраженном чувстве усталости. Ведущая роль принадлежит высшим психическим характеристикам – идеалам и мировоззрению.

 

1.2 Виды утомления

 

В зависимости от вида выполняемой  работы выделяют умственное и физическое утомление, при котором учитывают отклонения энергетических показателей обмена, например изменение температуры тела, биоэлектрических потенциалов. В связи с тем, что обнаружилась принципиальная общность физического и умственного утомление, приобретает большое распространение классификация, основанная на преимущественной локализации утомление в звеньях нервной системы, обеспечивающей деятельность человека. Так, различают сенсорное утомление и его разновидности (перцептивное и информационное) и эффекторное утомление. Кроме того, выделяют как обобщенную форму общее утомление. Однако та или иная классификация зависит от принятой физиологической теории утомление. Сенсорное утомление развивается в результате длительного или интенсивного воздействия раздражителя (например, сильный шум, свет), при котором первичные изменения возникают в сенсорных системах, начиная от рецептора и кончая корковым концом анализатора. Перцептивное утомление, локализованное преимущественно в корковом конце анализатора, связано с трудностью обнаружения сигнала (например, при больших помехах, при его малой интенсивности, трудности дифференцирования). Информационное утомление развивается вследствие недостаточности информации или при информационной перегрузке, когда наибольшая нагрузка падает на динамику межцентральных отношений, заключающуюся в замыкании временных связей между различными структурами в центральной нервной системе и оживлении ассоциативных связей, позволяющих правильно отразить в сознании объективную картину внешней среды. Эффекторное утомление возникает при локализации изменений преимущественно в отделах центральной нервной системы, формирующих двигательный акт. При изменениях, появляющихся вследствие интенсивных процессов репродуктивной деятельности, связанной лишь с обработкой получаемой информации по жестким правилам (например, счет, разнесение по рубрикам), а также продуктивной, включающей процессы преобразования информации и формирования суждения, понятия, умозаключения и т.п., и эвристической, т. е. творческой, осуществляемой по индивидуальным, неявным алгоритмам, формируется умственное утомление. В связи с тем, что при трудовой деятельности чаще сочетаются все перечисленные изменения, выделяют общее утомление, подчеркивая при этом наиболее выраженные нарушения в центральной нервной системе.

 

1.3 Теории утомления

 

Из многочисленных теорий утомления теории "отравления" немецкого ученого Э. Пфлюгера (1872), "истощения" М. Шиффа (1868, Швейцария), "обменная теория" английского исследователя А. Хилла (1929) и др. имеют только исторический интерес. Признаны две группы современных теорий, на основании которых первичными считаются изменения в нервных центрах. Согласно одной из них, основой утомления являются гипоксические, т. е. связанные с недостаточностью снабжения, нарушения в нервных структурах, регулирующих процессы гомеостаза, в особенности изменения в сфере медиаторного обмена и процессов возникновения и передачи возбуждений. Сторонники второй группы теорий отрицают единый механизм возникновения утомления. По их мнению, появление утомления может быть обусловлено рядом факторов или их комбинаций, начиная с недостаточности кровообращения при локальном мышечном утомлении и кончая изменением структуры гомеостатической регуляции со стороны высших отделов центральной нервной системы (охранительное торможение) при общем утомлении. Большую роль в разработке современных теорий утомления сыграли И. М. Сеченов, И. П. Павлов, Н. Е. Введенский, А. А. Ухтомский и Л.А. Орбели, последний рассматривал утомление как нарушение адаптационно-трофической регуляции со стороны вегетативной нервной системы. Проблему утомления изучали также сов. физиологи Г. В. Фольборт, С. А. Косилов и др. В современных исследованиях вскрыт ряд тонких механизмов утомления, связанных с нарушением обмена макроэргических соединений, снижением активности окислительных ферментов, изменением характера эндокринной регуляции со стороны гипоталамуса. Например, зарегистрировано снижение функции надпочечников, показано, что угнетается выработка адренокортикотропного гормона гипофизом, вначале повышается, а затем снижается активность инсулярного аппарата поджелудочной Это ведет к увеличению недоокисленных продуктов и гипергликемии. Как следствие этого возникают вторичные изменения афферентной импульсации, что еще больше ухудшает состояние гомеостаза и ведет к нарушению согласованности вегетативных и двигательных рабочих реакций.

Начальные фазы утомления оказывают благоприятное влияние на устойчивость организма, способствуют в последующем более быстрой и совершенной мобилизации резервов и компенсаторных функций, ускоряют овладение навыком и его упрочение. Выраженное утомление отрицательно влияет на организм, уменьшая производительность труда, и может привести сразу к предпатологической фазе срыва, а при нерациональном отдыхе и к развитию патологического состояния переутомления. Чрезмерное утомление может сопровождаться неврозами и сосудистыми заболеваниями.

 

1.4 Методы борьбы с утомлением

 

Борьба с утомлением осуществляется внедрением рациональных режимов труда и отдыха, улучшением условий обитаемости, внедрением эргономических рекомендаций по организации рабочего места, панелей и пультов управления, рациональным распределением функций между человеком и машиной (см. Гигиена труда, Научная организация труда, Организация труда). Мощное средство борьбы с утомлением – тренировка, которая предусматривает формирование оптимальных функциональных систем, обеспечивающих минимальное расходование физиологических резервов при заданной интенсивности, упрочение навыков, правильное распределение микропауз и перерывов в работе. Серьезное значение имеет эмоциональное и мотивационное содержание деятельности. Чем значимее мотивы труда, тем позже наступает утомление, особенно при мотивах высокого социального значения, имеющих соревновательный характер. Они обусловливают интерес к работе, творческое отношение к ней. Положительные эмоции обеспечивают быстрое включение в ритмику труда, длительное сохранение оптимальной работоспособности, способствуют более полной мобилизации физиологических резервов организма. См. также Психология труда, Физиология труда.

 

Глава 2. Работоспособность

 

Работоспособность — это уровень функциональных возможностей организма (физиологической системы, органа), характеризующийся эффективностью (количеством и качеством) работы, выполняемой за определенный промежуток времени.

 

2.1 Ритмика работоспособности и ее согласование

 

Многолетний опыт показывает: только ритмичная работа дает равномерную и высокую производительность труда. Основной принцип, который можно назвать принципом бездефицитности, гласит: к началу очередного рабочего цикла организм должен полностью восстановиться.

Цикл состоит из двух частей - работы и отдыха. Основной цикл имеет суточный период. Более длительные сверхсуточные периоды, как показали

исследования с использованием Фурье-преобразования, навязываются человеку извне. Анализ показал два устойчивых периода - недельный и годовой. Остальные колебания работоспособности носят нерегулярный характер и при планировании их можно не учитывать. Более важны внутрисуточные колебания активности организма, наличие которых общепризнано. Анализ литературы и эксперименты показали, что пики и спады чередуются так:

подъемы: 5 - 6, 11 - 12, 17 - 18, 23 - 24

спады: 2 - 3, 8 - 9, 14 - 15, 20 - 21

Эти подъемы и спады, как правило, можно отследить с помощью обыкновенного термометра. Но такая ярко выраженная ритмика может отсутствовать. Ритмику можно сбить, сдвинуть, рассогласовать. Например, при сдвиге реальные спады могут прийтись на указанные здесь часы пиков, а реальные подъемы активности - на указанные часы спадов. Это не нарушает чередования спадов и подъемов и не снижает работоспособности. Но если попытаться интенсивно работать в часы, когда организм входит в периоды спада активности, то могут возникнуть стрессы, неврозы, гипертония и т.п.

Тогда подъемы и спады активности становятся невыраженными, работоспособность обязательно падает. Рекомендуется: согласовывать работу с пиками активности, а в периоды спадов во время бодрствования полежать 10-20 минут или даже вздремнуть. Это позволит быстро пройти период спада - чем глубже торможение нервной системы при спаде, тем скорее она восстанавливается.

Возможно, что наилучший режим дня - это распределить суточный сон более равномерно по суточным спадам. Использование сна во время спадов позволяет разбить календарные сутки на несколько физиологических и в сумме сократить время на сон. По мнению некоторых исследователей это один из секретов феноменальной нервной выносливости детей при усвоении новой информации.

Многие творческие личности приходили к использованию внутрисуточной ритмики. По свидетельству Фукса - секретаря А.В.Суворова, - режим дня генералиссимуса во время итальянской кампании в 1799 году был таков:

3 часа 30 минут - подъем, гимнастика;

с 4 часов 30 минут до 8 часов - работа;

с 8 часов до 12 часов - обед с гостями;

с 12 часов до 17 часов - сон, причем Суворов засыпал мгновенно;

с 18 часов до 19 часов 30 минут - ужин с гостями;

с 19 часов 30 минут до 23 часов - работа;

с 23 часов до 3 часов 30 минут - сон.

итого: работа 5-7 часов;

сон около 9 часов;

еда, беседы 5,5 часа.

Суворову идет 70-й год. Пики и спады сдвинуты ровно на полсуток, но не сглажены, а наоборот - ярко выражены. День и ночь поменялись местами. Возможно, здесь сказалась военная специфика - внезапность и скрытность передвижения лучше всего достигается ночью и под утро. Похожий режим принят и в современной американской армии, как это следует из публикаций в журнале "Огонек" за 1988 год.

 

2.2 Управление интенсивностью работы

 

В начале 80-х годов  мне стало ясно, что интенсивность работы – это один из ключей решения свей проблемы работоспособности. Корреляционный анализ показал два пика - часто случались дни с выработкой в 5-6 часов после дней с выработкой 6-5 часов, и часто встречалась выработка в 0-2 часа после дней с низкой выработкой. Отсюда следовало два вывода:

1. Выработка в 5-6 часов в сутки близка к предельной бездефицитной.
2. Если дефицит накопился (случай долговременной усталости), его трудно ликвидировать за одни сутки. Для более точных выводов нужны были более сильные средства. Удалось построить программную имитационную модель работоспособности на языке Бейсик. В основу модели легли следующие допущения:
• Существует предельный запас сил, больше которого человек не может накопить, сколько бы он ни отдыхал. Обозначим его через Сmax.
• Если человек имеет запас сил, равный Сmax, то за сутки прирост сил равен нулю, а при нагрузке запас сил убывает.
• Если запас сил равен нулю, то очевидно, что никакой отдых не может восстановить силы. Но это означает, что есть некоторое значение запаса сил, при котором во время отдыха скорость восстановления максимальна. Назовем это значение Сопт. Исследование модели показало, что объем общей выработки тем больше, чем ближе интенсивность нагрузки к интенсивности восстановления при запасе сил, близком к Сопт.