Дегтярев В.П. Нормальная физиология

Подождите немного. Документ загружается.

• миокиназная (аденилаткиназная) реакция, при которой

ресинтез АТФ происходит за счет дефосфорилирования

определенной части АДФ с образованием АМФ и АТФ;

• гликолиз (лактацидный анаэробный процесс), при кото-

ром ресинтез АТФ происходит по ходу ферментативного

анаэробного расщепления углеводов, с образованием

молочной кислоты. Этот путь является основным для

получения энергии в анаэробных условиях.

При физической нагрузке необходимость увеличения до-

ставки кислорода приводит к увеличению сердечной деятель-

ности. Увеличение кровотока при мышечной работе обеспе-

чивается увеличением сердечного выброса за счет роста ЧСС,

которая может достигать 200 в 1 мин, и систолического вы-

броса. При легкой работе и работе средней тяжести ЧСС уве-

личивается и стабилизируется на уровне, обеспечивающим

потребности организма в кислороде — истинное стационарное

состояние. Во время тяжелой работы ЧСС возрастает до мак-

симума, величина которого неодинакова у разных людей.

Развивается псевдостационарное состояние, минутный объем

крови при котором может быть недостаточным.

Минутный объем крови при физическом труде может уве-

личиваться в 5—6 раз и достигать 30 л. Объем циркулирую-

щей крови составляет в покое 75—80 мл на 1 кг массы тела.

При физической нагрузке этот показатель увеличивается до

140—190 мл/кг, в 2—3 раза возрастает скорость кровотока.

При динамической работе систолическое артериальное дав-

ление увеличивается почти пропорционально выполняемой

нагрузке, достигая показателей 220 мм рт. ст. (29 кПа) при

220 Вт мощности производимой работы.

В микроциркуляторном русле снижение Р0

, закисление

среды, появление продуктов дефосфорилирования АТФ и

других метаболитов сначала ведет к уменьшению тонуса пре-

капиллярных артерий сокращающихся мышц, а затем «волна

расслабления» распространяется по мышечному слою артери-

ол в центростремительном направлении со скоростью при-

мерно 10 см/с, формируя восходящую дилатацию артериол.

Развивается рабочая гиперемия.

Потребление кислорода организмом при физической на-

грузке существенно возрастает. При тяжелой физической ра-

боте ресинтез АТФ переходит на анаэробный путь, а в крови

и мышцах накапливаются его продукты в виде молочной кис-

лоты. Образуется кислородный долг, представляющий собой

разницу между количеством кислорода, необходимого для

обеспечения аэробного пути ресинтеза АТФ, и количеством

кислорода, доставляемым к работающей мышце. После лег-

кой работы величина кислородного долга достигает 4 л, а по-

сле тяжелой — может доходить до 20 л. После завершения та-

698

Кислородный Стационарное

долг состояние

Возврат

кислородного

долга

Работа

Восстановление

8 10 12

Рис. 19.3. Потребление кислорода во время легкой динамической

работы постоянной интенсивности (кислородный долг).

На абсциссе — функциональное состояние исследуемого.

кой работы происходит «выплата» кислородного долга за счет

сохранения увеличенной вентиляции легких (рис. 19.3).

В последнем выделяют два компонента. Один из них —

быстрый, или алактатный, компонент кислородного долга

ликвидируется в течение 2—3 мин после завершения работы.

Дополнительное количество потребляемого кислорода расхо-

дуется на быстрое восстановление фосфагенов мышц, вос-

полнение кислорода в венозной крови, насыщение миогло-

бина. Другой — медленный, или лактатный, компонент кис-

лородного долга ликвидируется за 30—60 мин и более после

завершения работы. Дополнительное количество потребляе-

мого кислорода расходуется в основном на доокисление из-

быточного количества молочной кислоты крови и межткане-

вой жидкости, достигающего 15 ммоль/л по сравнению с

1 ммоль/л в покое.

Во время легкой работы минутный объем вентиляции лег-

ких (MOB) увеличивается пропорционально потреблению

кислорода в результате изменений дыхательного объема и

ЧД. При тяжелой физической работе образующаяся в мыш-

цах молочная кислота, попадая в кровь и вызывая метаболи-

ческий ацидоз, служит дополнительным стимулятором ды-

хания.

Изменения характеристик кровообращения и дыхания

происходят вследствие реализации влияний нейрогумораль-

ного механизма регуляции. Так, активная мышечная работа

сопровождается ростом афферентных влияний от проприоре-

699

цепторов мышц. Поступая в спинной мозг, они вызывают ак-

тивацию симпатико-адреналовой системы, что сопровождает-

ся выбросом в кровь адреналина и норадреналина. Адрена-

лин стимулирует функции сердечно-сосудистой системы и

дыхания, мобилизует гликоген и жир из депо, усиливает об-

менные процессы. Увеличивается гипоталамо-гипофизарная

активность, что сопровождается ростом выделения АКТГ,

стимулирующего выброс в кровь кортикостероидов. Кортико-

стероиды увеличивают работоспособность мышц, усиливая

распад гликогена в мышцах и печени, влияют на тонус сосу-

дов и величину давления крови. Вместе с тем наибольший

вклад в изменения кровоснабжения мышц при физической

работе или областей мозга при напряженной умственной дея-

тельности вносят местные механизмы регуляции тонуса сосу-

дов микроциркуляторного русла.

19.3.2. Работоспособность

Работоспособность отражает потенциальные возможности

человека произвести физическую и умственную работу на

определенном отрезке времени и в определенном темпе.

Работоспособность определяется различными факторами,

среди которых ведущую роль играют адаптированность,

подготовленность работника к данному виду труда, вклю-

чая профессиональную подготовку, квалификацию, сте-

пень тренированности организма.

На протяжении рабочей смены работоспособность изме-

няется, проходя следующие фазы:

— врабатывание, когда постепенно активность различных

физиологических систем организма «настраивается» на

оптимальное обеспечение данного вида труда;

— устойчивая работоспособность, когда имеет место мак-

симальная производительность труда, устойчивость и

продуктивность психических процессов, обеспечиваю-

щих интеллектуальную деятельность, а физиологиче-

ские системы организма «настроены» на оптимальное

удовлетворение потребностей текущей деятельности;

— снижение работоспособности, связанное с развитием

утомления и выраженное тем более, чем глубже процесс

утомления;

— вторичное повышение работоспособности без дополни-

тельного отдыха, связанное с предвидением окончания

работы, — фаза финального порыва.

Суточная работоспособность изменяется в соответствии с

циркадианными ритмами человека. «Классический» тип ди-

700

160

140

100

140

100

0 2 4 6 8

Часы работы

1 2 3 4 5

Дни недели

Рис. 19.4. Динамика работоспособности.

а — в течение рабочего дня; б — в течение рабочей недели.

На ординате — работоспособность (по отношению к состоянию покоя, %).

намики работоспособности заключается в ее существенном

снижении в 3—4 ч ночи, постепенном повышении к 8 ч утра,

устойчивым характером до 12—13 ч, снижением к 16 ч, неко-

торым восстановлением к 18 ч и устойчивым снижением по-

сле 20 ч.

На протяжении рабочей недели работоспособность также

существенно меняется. Она минимальна в понедельник —

первый день после отдыха, постепенно повышается до мак-

симума со вторника по пятницу. Снижение работоспособно-

сти отмечается во второй половине дня пятницы с минималь-

ными показателями к понедельнику (рис. 19.4). Такая дина-

мика работоспособности связана с недельным биоритмом вы-

броса глюкокортикоидов из надпочечников.

19.3.3. Утомление

Утомление — временное снижение работоспособности,

вызванное предшествующей деятельностью. Оно проявля-

ется в уменьшении мышечной силы и выносливости, по-

явлении массы лишних движений, возрастании количества

ошибочных действий. Со стороны психической сферы при

утомлении ослабляются процессы внимания, их устойчи-

вость и переключаемость, ослабляются выдержка, настой-

чивость, снижаются возможности памяти, мышления.

701

Субъективно утомление проявляется в виде ощущения

усталости, вызывающего желание прекратить работу или сни-

зить величину нагрузки.

Утомление сопряжено с определенными изменениями,

возникающими как в эфферентном, так и в центральном зве-

не функциональной системы трудовой деятельности. В исто-

рическом плане первыми были разработаны теории утомле-

ния периферического звена. Теория Шиффа связывала раз-

витие утомления с недостаточностью энергетических запа-

сов — гликогена, жирных кислот (теория истощения). Теория

Ферворна связывала развитие утомления с недостатком кис-

лорода (теория удушения). Пфлюгер объяснял утомление по-

явлением в мышцах молочной кислоты или токсинов утомле-

ния (теория засорения). Современные исследования дают

основание считать, что все вышеизложенные причины утом-

ления могут иметь место при напряженной физической рабо-

те. В результате в мышцах может наблюдаться процесс разоб-

щения электромеханического сопряжения вследствие ограни-

чения количества Са

, поступающих из саркоплазматической

сети в саркоплазму, или нарушения процессов ресинтеза

АТФ, что препятствует началу взаимодействия актина и мио-

зина.

Утомление при умственной работе в значительной степени

связано с истощением и нарушением процессов синтеза и ре-

синтеза нейромедиаторов в синапсах различных отделов го-

ловного мозга.

19.3.4. Отдых и профилактика утомления

Труд и отдых — две стороны единого процесса жизнедея-

тельности организма. Отдых — состояние покоя или такого

вида деятельности, которое снимает утомление и способству-

ет восстановлению работоспособности. Еще И.М. Сеченов

установил, что деятельность одних мышечных групп или ко-

нечностей способствует устранению утомления в других мы-

шечных группах. Это явление получило название активного

отдыха.

Активный отдых — это отдых, заполненный каким-либо

видом деятельности, отличным от выполняемого труда. При

умственном труде смена напряженной интеллектуальной дея-

тельности другим ее видом или легким физическим трудом

приводит к быстрому снятию утомления, исчезновению ощу-

щения усталости.

Механизмы активного отдыха, согласно одной из гипотез,

связаны с явлениями индукции в нервных центрах: активные

центры, управляющие деятельностью, используемой в качест-

ве активного отдыха, «наводят», индуцируют и углубляют

702

процессы торможения в утомленных центрах, чем способст-

вуют более быстрому восстановлению их функциональных

возможностей. Согласно другой гипотезе, эффект активного

отдыха развивается в результате дополнительной афферента-

ции от новых групп рецепторов, посредством чего повышает-

ся общий тонус ЦНС и ускоряются восстановительные про-

цессы.

В профилактике развития утомления, снижении его глуби-

ны большая роль принадлежит рациональной организации

труда и отдыха, учитывающей специфику работы. Большую

роль в поддержании высокой работоспособности играет фун-

кциональная музыка, создающая у работника определенный

эмоциональный настрой.

19.3.5. Восстановление

Восстановление — процесс возвращения показателей го-

меостаза и структурных элементов организма к исходному со-

стоянию после прекращения работы, в течение которого

устраняются продукты интенсивного обмена веществ.

Восстановление исходного состояния происходит по

принципу саморегуляции. Различают предрабочее, текущее и

послерабочее восстановление.

• Предрабочее восстановление направлено на предрабочую

мобилизацию функций, а также накопление энергетических

резервов. Эти изменения возникают по механизму условного

рефлекса в период предстартового состояния и характеризуют

«предупреждающую готовность» (А.А. Утомский).

• Текущее восстановление происходит во все периоды фун-

кциональной активности, обеспечивая развертывание функ-

ций, сохранение работоспособности в ходе работы и отдале-

ние сроков развития утомления.

• Послерабочее восстановление обеспечивает возвращение

физического статуса организма или его органов к исходному

состоянию после рабочей нагрузки.

• Сверхвосстановление выражается в возникновении повы-

шенной работоспособности организма через некоторое вре-

мя после работы. Сверхвосстановление наиболее ярко вы-

ражено после интенсивного функционирования системы

или органа. Биохимические исследования восстановитель-

ных процессов в скелетных мышцах животных подтверждают

фазное их течение. Восстановление содержания в мышце

гликогена, креатинфосфата, белков происходит с периодом

избыточного восстановления. Наличие периода сверхвосста-

новления служит определенным фактором надежности, обес-

печивающим готовность организма к последующей деятель-

ности.

703

Рациональная организация труда и отдыха обеспечивает

сохранение устойчивой работоспособности человека на про-

тяжении длительных сроков, снижение заболеваемости.

19.4. Труд учащихся и студентов

Студенчество — особая социальная группа, объединенная

определенным возрастом, специфическими условиями труда

и жизни. Для студенчества характерны:

• воздействие группы факторов, требующих на длитель-

ный период усиления активности адаптивных психиче-

ских и физиологических механизмов;

• конфликт между социально и морально зависимым по-

ложением и физиологическими потребностями индиви-

да, потребностью самоутверждения и самореализации;

• сочетание условий, благоприятствующих выбору спутни-

ка жизни и вступлению в брак;

• большое влияние студенческого периода жизни как на

духовное, так и на физическое здоровье, а также на пол-

ноценность потомства;

• социальная значимость этой группы населения для перс-

пектив развития общества.

Научно-технический прогресс наряду с положительными

эффектами оказывает на современного человека, в том числе на

учащихся, огромный спектр отрицательных воздействий. Не-

прерывный рост научной и социально-политической информа-

ции, ограниченное время на ее переработку, несовершенные

режим и методы обучения, ориентированные на заучивание

огромного материала, перегружают мозг учащихся, порождают

дисгармонию в развитии личности. В особенно сложном поло-

жении оказываются студенты начальных курсов, попадающие

после выпускных экзаменов в школе и вступительных в вузе в

новые специфические социальные отношения и условия дея-

тельности. У студентов вечерней формы обучения негативные

последствия интенсификации учебного процесса выражены

еще в большей степени. Для успешного обучения эти студенты

вынуждены за счет дополнительного волевого напряжения мо-

билизовать резервы организма, так как на занятия они прихо-

дят уже в значительной мере сниженном функциональном со-

стоянии. Студенты сталкиваются с непривычными методами и

формами обучения, новыми эмоциональными переживаниями,

у них меняется режим труда и отдыха, сна.

Характерные черты умственного труда студентов:

• одновременное наблюдение за несколькими изменяю-

щимися во времени процессами или изучение многих

предметов за короткий срок;

704

• частое и быстрое переключение с одного объекта или

предмета на другой, постоянная переадаптация;

• восприятие и переработка разнообразной и многочис-

ленной информации, которая часто имеет эмоциональ-

ный характер;

• острый дефицит времени для переработки этой инфор-

мации и для принятия ответственных решений;

• чувство повышенной ответственности за принимаемые

решения и частое возникновение состояния нервно-пси-

хического напряжения;

• необходимость сохранения интенсивности и напряжен-

ности внимания, памяти, мышления, эмоций;

• выполнение значительной части работы в вечернее и

ночное время;

• малая активность аппаратов двигательной сенсорной си-

стемы, так как работа выполняется большей частью сидя

и не требует больших физических усилий;

• тесное переплетение мыслительной деятельности и эмо-

ционального напряжения при решении производствен-

но-учебных задач;

• совмещение нескольких видов деятельности, например

учебной и трудовой.

Рабочая нагрузка добросовестного студента в обычные дни

достигает 12 ч в сутки, а в период экзаменационной сессии —

15-16 ч.

Труд учащихся и студентов требует напряжения памяти,

устойчивости и концентрации внимания. Обучение часто со-

провождается возникновением стрессовых ситуаций, возни-

кающих в период экзаменов, зачетов и иных контролирую-

щих мероприятий.

Поведение студентов в период обучения строится по

принципу иерархического «квантования», предусматриваю-

щего удовлетворение ведущей потребности — получение

определенной специальности — посредством удовлетворения

ряда «промежуточных» потребностей — успешного освоения

ряда предметов и получения положительных оценок на экза-

менах по нескольким дисциплинам.

Для умственного труда студентов, как и для иных его форм,

характерна большая нагрузка на афферентные системы, по-

ставляющие большой объем различной информации; необхо-

димость переработки этой информации. Часто возникает не-

обходимость принимать конкретные (нестандартные) решения

и корректировать деятельность в процессе ее выполнения. Для

умственного труда характерна постоянная смена обстановоч-

ной афферентации. При этом меняются и функциональные си-

стемы, из которых складываются «системокванты» трудовой

деятельности.

705

Принятие решения — наиболее ответственная стадия тру-

дового процесса. Здесь проявляются интеллектуальные воз-

можности студента. Например, студент-медик принимает ре-

шение, оформляемое в виде диагноза. По ходу лечения осу-

ществляет наблюдение за состоянием больного, уточняет

диагноз, осуществляет коррекцию лечения, его способов и

средств.

Программирование деятельности предусматривает форми-

рование акцептора результатов деятельности, куда закладыва-

ются свойства необходимых результатов, а также действия,

необходимые для их достижения. В деятельности студента —

это посещение определенных кафедр, выполнение практиче-

ских и лабораторных работ, проведение обследования боль-

ных, оформление протокола практического занятия или ис-

тории болезни с последующей их защитой.

Обратная афферентация о результатах обучения играет

исключительную роль, сигнализируя о правильности и доста-

точности усилий студента по освоению той или иной дис-

циплины или практического навыка.

Учебная деятельность студентов протекает в условиях

действия факторов риска. Риск — ситуативная характеристи-

ка деятельности, состоящая в неопределенности ее исхода и

возможных неблагоприятных последствиях в случае неуспе-

ха. Факторы риска — это неадекватные состояния, ведущие

к явлениям напряженного функционирования — стрессу и

развитию психосоматических заболеваний. Среди факторов

риска студенчества ведущее место занимают психоэмоцио-

нальное напряжение, гипокинезия, нерегулярный характер

питания, ограничение времени отдыха и сна, вредные при-

вычки.

Среди факторов риска ведущее место занимает психоэмо-

циональное напряжение, связанное с дефицитом времени, ин-

формационными перегрузками, большим количеством заче-

тов и экзаменов, неполноценным отдыхом и сном, а также

изменениями в социальной сфере, порождающими порой не-

уверенность в возможности завершить образование, в трудо-

устройстве, профессиональном совершенствовании. В тече-

ние семестра значительная часть студентов находится в ста-

дии функционального напряжения (28 %) и перенапряжения

(32 %) и около трети — в состоянии срыва адаптационных

процессов с теми или иными нозологическими формами за-

болеваний. В период экзаменационной сессии число студен-

тов с перенапряжением адаптационных процессов возрастает

до 71 %.

Для студенчества стало характерной чертой уменьшение

объема и интенсивности систематической мышечной деяте-

льности — гипокинезия, что существенно снижает адаптивные

возможности организма к действию неблагоприятных факто-

706

ров. Организм человека отвечает на физическую нагрузку це-

лым рядом психических, физиологических, биохимических и

морфологических процессов. Они связаны с изменениями

как в двигательной, так и вегетативной сфере и отражают

уровень устойчивости организма в целом. Адаптация к час-

тичной или относительной гипокинезии сопровождается

установлением низкоэнергетического гомеостаза в фазу рези-

стентности, не обеспечивающего необходимый уровень

устойчивости к действию неблагоприятных факторов.

Плохая организация питания по срокам приема пищи, ее

качеству и количеству приводит к снижению массы тела, к

астенизации — понижению массы тела при небольшом уве-

личении роста. Нарушение режима питания чаще всего про-

является в отсутствии завтрака и сокращении числа приемов

пищи в день. Выявлено снижение общей суточной калорий-

ности пищи, связанное с недостатком белков и углеводов,

снижение по сравнению с нормой содержания фосфора, же-

леза, витаминов С и В. У 15—20 % студентов имеет место из-

быточная масса тела, что связано с приемом в основном бо-

гатой жирами и углеводами пищи.

Недостаток времени на сон и отдых связан с большой

учебной нагрузкой, необходимостью длительных переездов,

нерациональным распределением свободного времени.

В среднем студенты имеют, по данным разных авторов, от 2 ч

40 мин до 4 ч свободного времени в день. Из них только

4,3 % расходуются на занятия физической культурой и спор-

том, прогулки.

Отрицательное воздействие на организм студентов «общих

факторов риска» — курения, употребления алкоголя — обу-

словливает снижение резистентности организма к действию

неблагоприятных факторов, возникновение и развитие хро-

нических неинфекционных заболеваний.

19.5. Особенности труда врача-стоматолога

Труд врачей связан с постоянным контактом с людьми, по-

вышенной ответственностью, часто возникающим дефицитом

информации для принятия решения, что обусловливает вы-

сокое нервно-эмоциональное напряжение, сопровождающее

деятельность хирургов, анестезиологов, врачей скорой помо-

щи, реаниматологов.

Трудовые процессы врача-стоматолога разделены на

3 группы:

• вспомогательные операции: мытье рук, ведение истории

болезни, опрос, установка кресла, придание позы паци-

енту;

707