Смирнов В.М. Физиология человека: Учебник

века. Поэтому можно думать, что в этот пе-

риод в ряде случаев еще продолжает действо-

вать импринтинг. Воспитание детей в сен-

сорно обогащенной среде ускоряет их психи-

ческое развитие. Взаимодействие проекцион-

ных и непроекционных отделов коры боль-

шого мозга обеспечивает более глубокое вос-

приятие окружающей среды. Особо важное

значение при этом имеет взаимодействие

возбуждений, обеспечивающих возникнове-

ние ощущений и двигательную активность,

например зрительное восприятие объекта и

охватывание его рукой.

Б.

Познавательная деятельность в возрасте

1—3 года. На 3-м году жизни познавательная

деятельность нерасторжимо связана с мы-

шечными ощущениями, получаемыми в ре-

зультате манипулирования с предметом.

Мышление ребенка на первых этапах форми-

руется как «мышление в действии». Поведе-

ние ребенка 2-го и 3-го годов жизни поража-

ет бурной и настойчивой исследовательской

деятельностью. Ребенок тянется к каждому

предмету, трогает его, ощупывает, толкает,

пробует поднять. Ведущая роль принадлежит

«руке», поэтому необходимо обучение игро-

вым навыкам (кубики, рисование), бытовым

навыкам (самостоятельное одевание, застеги-

вание пуговиц, шнуровка ботинок и др.). Так

как проекция кисти руки занимает огромную

площадь в коре большого мозга, активность

и точность работы мышц руки является пред-

посылкой активизации корковых центров.

Постепенно у ребенка вырабатывается

система адекватных действий с различными

предметами: на стул он садится, ложкой ест,

из чашки пьет. Если действия ребенка с

предметом ограничить, его познавательная

деятельность оказывается обедненной, задер-

живается в своем развитии и мышление.

В.

В развитии речи чрезвычайно важную

роль играет также двигательный анализатор.

В речи, как было отмечено выше, различают

две стороны процесса: понимание (сенсор-

ная речь) и артикуляция (моторная речь).

Понимание речи физиологически может

быть определено как приобретение сигналь-

ного значения услышанных слов. Различение

звуков речи основывается не только на ана-

лизе проприоцептивных импульсов с артику-

лярного аппарата. Оказывается, участие не-

речевых мышечных групп (например, руки)

тоже облегчает анализ звуковой речи, осо-

бенно тонких движений пальцев, происходит

формирование так называемой «думающей

руки».

На 2-м году жизни ребенка происходит

соединение слов в фразы. Вначале они состо-

ят из 2—3 слов — «речевые цепи» пока еще

коротки. К концу 2-го года словарный запас

ребенка достигает 200—400 слов, а к концу

3-го

—

2000 слов и больше.

В формировании речи важнейшую роль

играет также звуковое подражание. Одновре-

менно устанавливается связь слова со свой-

ствами обозначаемого предмета. При этом

процесс идет более успешно, если произнесе-

ние слова подкрепляется определенным дей-

ствием. Так, например, чтобы обучить ребен-

ка новому для него слову «сахар», необходи-

мо предварительно ознакомить его с видом,

формой этого предмета, подкрепляя это воз-

действие вкусовым раздражением.

У детей ясельного возраста быстро разви-

вается обобщающая функция слова. В воз-

расте 1 года слово эквивалентно одному кон-

кретному предмету: «ляля» — только данная

кукла; в 2 года слово эвивалентно предметам

(все куклы), ребенок на слово отвечает сло-

вом, четко сформирована повелительная

форма обращения (иди, дай), поскольку это

имеет для ребенка важное значение; в 3 года

слово объединяет несколько разнородных

предметов (кукла, паровоз, машина

—

все это

игрушки); в 4—5 лет слово объединяет не-

сколько разнородных групп предметов (иг-

рушки, одежда, мебель

—

все это вещи).

Итак, период до 3 лет является наиболее

оптимальным периодом становления и фор-

мирования речи. Подтверждением этому мо-

гут быть случаи с похищением и последую-

щим воспитанием детей зверями. Полноцен-

ного формирования речи не происходило и

после возвращения их в человеческое обще-

ство.

Главным в психическом статусе и физи-

ческом развитии трехлетнего ребенка являет-

ся то, что он успешно обучается речи и само-

обслуживанию, выделяя себя из окружающей

среды, т.е. начинает оценивать себя как лич-

ность.

19.10.4. ДОШКОЛЬНЫЙ И МЛАДШИЙ

ШКОЛЬНЫЙ ПЕРИОДЫ

В возрасте 3—5 лет совершенствуется услов-

норефлекторная деятельность, увеличивается

число динамических стереотипов, ярко выра-

жена игровая деятельность, что способствует

развитию интеллекта. Для этого возраста ти-

пичны бурные проявления эмоций, которые,

однако, имеют нестойкий характер, поэтому

данный период называется возрастом эффек-

тивности. Дети пытаются утвердить, выде-

лить себя среди других детей, привлечь к себе

внимание. В этом возрасте существенно из-

меняется характер ориентировочных реак-

541

ций: раньше они стремились все потрогать,

теперь задают вопросы: «Что это такое?»,

«Как зовут?» и т.п. Форму предмета ребенок

определяет уже «на глаз».

Период 5—7 лет характеризуется тем, что

существенно возрастают сила, подвижность и

уравновешенность нервных процессов. Это

выражается в повышении работоспособности

коры головного мозга, большей стабильности

всех видов внутреннего торможения, сниже-

нии генерации возбуждения. Именно поэто-

му дети способны теперь сосредоточить вни-

мание в течение 15—20 мин и более. Вырабо-

танные условнорефлекторные реакции менее

поддаются внешнему торможению. Дети на-

чинают читать, писать, рисовать, весьма ак-

тивно познают внешний мир, окружающие

предметы — стремятся все разобрать, отвин-

тить,

сломать, заглянуть «внутрь», по-преж-

нему задают много вопросов. Дети в этом

возрасте уже в состоянии управлять своим

поведением на основе предварительной сло-

весной инструкции. Они в состоянии удер-

живать программу действий, состоящую из

ряда двигательных операций. Как известно,

реакции с предвидением результатов дейст-

вия формируются при участии лобной коры.

Именно к 7-летнему возрасту происходит

морфологическое созревание лобного отдела

коры большого мозга.

Слово в этом возрасте приобретает обоб-

щающее значение, близкое к тому, которое

оно имеет для взрослого человека, однако

процесс обобщения пока опирается на глав-

ный признак предмета. Например, мебель —

это то, на чем сидят.

В возрасте с 5 до 7 лет повышается роль

абстрактного мышления. Если до сих пор

главным было мышление в действии, то те-

перь начинает преобладать словесное мыш-

ление с внутренней речью. Ребенок начинает

пользоваться понятиями, которые уже аб-

страгированы от действий. Семилетний ма-

лыш оценивает себя как важную личность, а

собственную деятельность — как обществен-

но значимую.

Младший школьный период ( у девочек от

7 до 11 лет, у мальчиков от 7 до 13 лет). На-

чиная с 7-летнего возраста мальчики в созре-

вании систем организма и развитии ВНД от-

стают от девочек примерно на 2 года. В этом

возрасте основные нервные процессы (воз-

буждение и торможение) обладают значи-

тельной силой, подвижностью, уравновешен-

ностью и приближаются к таковым взрослого

человека. Все виды внутреннего торможения

развиты достаточно хорошо. Данная возрас-

тная группа характеризуется быстрым упро-

чением условных рефлексов и условного

(внутреннего) торможения, устойчивостью к

внешним воздействиям, более быстрой кон-

центрацией нервных процессов. Любой раз-

дражитель первой сигнальной системы может

быть увязан с раздражителем второй сигналь-

ной системы. Обеспечивается формирование

любого сложного условного рефлекса и ус-

ловного (внутреннего) торможения.

19.10.5.

ПОДРОСТКОВЫЙ ВОЗРАСТ

В этот критический период (у мальчиков от

13 до 17 лет, у девочек от 11 до 15 лет), кото-

рый также называют переходным (пубертат-

ным) периодом, существенно изменяется ус-

ловнорефлекторная деятельность подрост-

ков,

и характер их поведения характеризуется

тем, что отмечается явное преобладание воз-

буждения. Реакции по силе и характеру часто

неадекватны вызвавшим их раздражителям и

сопровождаются избыточными дополнитель-

ными сопутствующими движениями рук, ног

и туловища (особенно у мальчиков), подобно

тому, как это было в раннем возрасте. Услов-

ное торможение, особенно дифференциро-

вочное, ослабевает. Это объясняется повы-

шенной возбудимостью ЦНС, ослаблением

процесса торможения и как следствие ирра-

диацией возбуждения.

Скорость образования

условных рефлексов на

непосредственные (зрительные, звуковые,

тактильные) раздражители теперь возрастает,

в то время как процесс образования условных

рефлексов на словесные сигналы затрудняет-

ся,

т.е. наблюдается ослабление значения вто-

рой сигнальной системы. Речь отчетливо за-

медляется, ответы на вопросы, как правило,

становятся очень лаконичными и стереотип-

ными, словарь как бы обедняется. Для того

чтобы получить исчерпывающий ответ по ка-

кому-нибудь поводу, необходимо задать ряд

дополнительных вопросов. Перечисленные

изменения объясняются гормональной пере-

стройкой организма (период полового созре-

вания), ухудшением питания и снабжения го-

ловного мозга кислородом. Это происходит

вследствие того, что развитие сердечно-сосу-

дистой системы отстает от роста тела. Кроме

того,

повышение функций надпочечников и

других желез внутренней секреции приводит к

повышенному содержанию адреналина в

крови и, естественно, к сужению сосудов.

Поэтому у подростков в переходном периоде

отмечается быстрая утомляемость как при ум-

ственных, так и при физических нагрузках:

головокружение, иногда одышка, часто голов-

ные боли,тахикардия.

542

У девочек этот период проходит более тя-

жело,

чем у мальчиков, у которых функцио-

нальные расстройства выражены слабее. По-

видимому, эти различия объясняются боль-

шей двигательной активностью мальчиков,

тренировкой сердечно-сосудистой системы и

ЦНС,

что частично сглаживает указанные

функциональные нарушения.

Примерно в середине переходного перио-

да у подростков наблюдаются психическая

неуравновешенность с резкими переходами

из одного состояния в другое

—

от эйфории к

депрессии и наоборот, резкое критическое

отношение к взрослым, негативизм, аффек-

тивные состояния, чрезвычайная обидчи-

вость; у девочек — склонность к слезам.

Период гормональной перестройки орга-

низма требует разумного отношения к под-

росткам со стороны взрослых. Конфликты

между подростками и их родителями нередко

возникают из-за недооценки особенностей

ВНД в период полового созревания. Пра-

вильный, здоровый ритм жизни, спокойная

обстановка дома, доброжелательность, инте-

ресные для подростков занятия, в том числе

физическая культура, являются хорошей про-

филактикой функциональных расстройств.

Постепенно начинает нивелироваться гор-

мональный дисбаланс, ликвидируется отста-

вание в развитии сердечно-сосудистой систе-

мы,

улучшаются условия деятельности ЦНС.

Нейроны становятся более зрелыми, увели-

чиваются синтез нуклеиновых кислот, мета-

болизм нервных клеток, возрастает роль лоб-

ных областей коры, завершаются специали-

зация различных отделов коры большого

мозга в восприятии и оценке информации,

межполушарная интеграция и как следствие

оптимизируется ВНД. Уменьшаются латент-

ные периоды реакций на словесные раздра-

жители, усиливается внутреннее торможение.

В возрасте 17—18 лет улучшается память, и

ВНД достигает своего совершенства; орга-

низм считается созревшим.

19.10.6.

ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ

ПО ФОРМИРОВАНИЮ ТИПОЛОГИЧЕСКИХ

ОСОБЕННОСТЕЙ ВНД ДЕТЕЙ

Роль генотипа. Результаты наблюдения за ха-

рактером, поведением детей и их родителей

свидетельствуют о том, что дети наследуют

многие свойства нервной системы от своих

родителей. Однако генетические предпосыл-

ки начинают очень рано переплетаться с

приобретенными свойствами нервной систе-

мы,

которые в значительной степени опреде-

ляются процессом воспитания детей, усло-

виями их жизни, труда.

Роль воспитания. Воспитание детей в ус-

ловиях максимальной (избыточной) заботы о

них, когда не только выполняются, но даже

предупреждаются каждое желание ребенка,

любая, необоснованная и нецелесообразная

просьба, исключение из жизни ребенка труд-

ностей способствуют формированию поведе-

ния, свойственного слабому типу ВНД.

Противоположностью является чрезмерно

суровое и холодное воспитание, базирующее-

ся на неукоснительном выполнении обязан-

ностей и соблюдении правил поведения, дик-

туемых родителями. Ребенок с врожденным

сильным типом ВНД в подростковом возрас-

те становится неуправляемым и несдержан-

ным бунтарем, проявляя склонность к асоци-

альным поступкам как форме протеста про-

тив авторитарных методов воспитания. У

детей более слабого типа ВНД в подобных

условиях воспитания формируется безволь-

ная,

безынициативная ущербная личность с

соответствующими характерологическими

особенностями поведения.

Наиболее рациональный способ воспита-

ния сочетает в себе достаточность заботы,

внимания, теплоты к ребенку с поощрением

активной деятельности и созданием условий

для проявления инициативы, привлечением

к трудовой деятельности, занятиям физичес-

кой культурой. Воспитание ребенка надо на-

чинать как можно раньше, фактически с мо-

мента рождения. Воспитание с предъявлени-

ем ребенку посильных задач, обучение пре-

одолению трудностей, вовлечение в игры

способствуют формированию черт, свойст-

венных сильному типу ВНД. Активная жиз-

ненная позиция, выработанная с раннего

детства, увлеченность делом, большая умст-

венная и умеренная физическая активность

сохраняют сильный тип нервной системы на

протяжении всей жизни, поддерживают вы-

сокую работоспособность человека, делают

организм более устойчивым к различным за-

болеваниям, значительно увеличивают про-

должительность жизни и период активной

деятельности.

19.10.7.

СОН В ОНТОГЕНЕЗЕ

У плода последних недель внутриутробной

жизни периоды быстрого сна занимают 30—

60 % сна, остальное время составляет мед-

ленный сон.

А. Продолжительность сна у детей зависит

от возраста. Новорожденный спит около

543

20 ч/сут, в возрасте 6 мес — 15 ч. Естествен-

ная потребность во сне с годами уменьшает-

ся.

К концу 1-го года жизни продолжитель-

ность сна сокращается до 13 ч/сут. Средняя

продолжительность сна у детей 2-го года

жизни — 12 ч, в 9 лет — 10 ч, в 13—15 лет

—

9 ч, в 16—19 лет

—

8 ч/сут.

Б.

Многоразовый характер сна детей. Но-

ворожденные спят 9 раз в сутки, смены сна и

бодрствования мало зависят от времени

суток. Однако отчетливое преобладание ноч-

ного сна за счет сокращения дневного сна

возникает уже в конце 1-го месяца жизни и

после этого стабилизируется. В возрасте 1 го-

да дети обычно спят 3 раза в сутки, причем

наиболее продолжительный сон — в ночное

время. В ясельном и дошкольном периодах

сон обычно становится двухразовым, а с на-

чала школьного возраста — как у взрослых:

одноразовым.

В.

Соотношение быстрого и медленного сна

у детей также с возрастом изменяется.

У грудного ребенка быстрый и медленный

сон по протяженности фаз примерно равны.

У ребенка 2-го года жизни быстрый сон за-

нимает 30—40 % общего времени сна, а с

5 лет формируются соотношения, свойствен-

ные взрослому человеку: 20—25 % — бы-

стрый сон, 75—80 % — медленный сон.

Г.

Электрическая активность головного

мозга плода появляется в возрасте 2 мес, она

низкоамплитудная. Электроэнцефалограмма

(ЭЭГ) плода регистрируется с 5-месячного

возраста, имеет прерывистый, нерегулярный

характер и представлена импульсами в виде

серии с продолжительностью от 3 до 20 с.

Периоды отсутствия активности весьма дли-

тельные — от 10 до 2—3 мин. Преобладают

диффузные медленные волны частотой 0,5—

2 Гц, чередующиеся с более частыми колеба-

ниями. Наблюдается межполушарная асим-

метрия ЭЭГ.

Значительные изменения ЭЭГ отмечаются

на 8-м месяце внутриутробной жизни. С это-

го времени начинает регистрироваться не-

прерывная электрическая активность коры

большого мозга.

ЭЭГ новорожденного представляет собой

также аритмичные колебания, имеющие низ-

кую амплитуду (30—50 мкВ). Преобладают

частоты колебаний 1—2 и 4—8 Гц, т.е. дель-

та- и тета-ритмы. В этом возрасте наблюдает-

ся реакция активации на достаточно сильные

раздражения — звук, свет.

ЭЭГ детей грудного и ясельного возраста

(до 3 лет) характеризуется наличием тета- и

альфа-ритмов с преобладанием тета-ритма

(7—9 Гц), амплитуда волн уже достигает

80 мкВ. Ритмическая электрическая актив-

ность коры мозга в состоянии спокойного

бодрствования начинает регистрироваться с

2—3 мес постнатальной жизни. В промежут-

ках между сериями волн с частотами 7—8 Гц

наблюдаются еще более высокие, но редкие

волны с частотой 3—4 Гц, преимущественно

в передних областях коры большого мозга.

Кроме того, всегда имеются низкие волны с

достаточно высокой частотой — 18—25 Гц

(бета-ритм).

ЭЭГ

детей дошкольного

возраста (3—7 лет)

характеризуется преобладающими альфа- и

тета-ритмами; последний регистрируется в

виде групп высокоамплитудных колебаний.

ЭЭГ детей в возрасте 7—10 лет характе-

ризуется преобладанием альфа-ритма (9 Гц),

однако тета-ритм составляет существенную

часть (25 %) от общего числа колебаний.

ЭЭГ детей в возрасте 10—12 лет выявляет

стабильный альфа-ритм с такой же частотой,

как у взрослых (10—12 Гц). Колебания тета-

ритма составляют всего около 10 % от обще-

го числа колебаний. К 16—18 годам ЭЭГ

детей по всем параметрам становится иден-

тичной ЭЭГ взрослого человека.

19.11.

ИЗМЕНЕНИЯ ВЫСШЕЙ НЕРВНОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ПРОЦЕССЕ СТАРЕНИЯ

Увеличение возраста человека, как правило,

сочетается со снижением числа нервных кле-

ток мозга. После 70 лет в коре большого

мозга потеря нейронов достигает в среднем

1,4 % в год.

В нервных клетках коры снижается син-

тез ацетилхолина, так как уменьшается ак-

тивность холинацетилазы. Угнетение обра-

зования дофамина в базальных ядрах, серо-

тонина и норадреналина в ряде стволовых

структур в целом способствует психической

депрессии пожилых и старых людей. Сниже-

ние образования в гипоталамусе гомовани-

линовой кислоты и ацетилхолина может

приводить к угнетению интеллектуальной

деятельности.

В процессе старения способность к обуче-

нию и концептуальной деятельности ограни-

чивается в связи с дистрофическими процес-

сами в нейронах, снижением активности

коркового возбуждения и торможения. Это

затрудняет выработку и закрепление услов-

ных рефлексов, формирование и переделку

динамических стереотипов. Быстро развива-

ется утомление, уменьшается скорость пси-

хических реакций. Пожилые люди хуже

справляются с работой, требующей быстрых

544

решений, переработки нового материала,

больших психических нагрузок. Вместе с тем

мыслительные операции, требующие слож-

ного анализа и синтеза, а также восприятия

информации, к которой человек привык в

процессе своей профессиональной деятель-

ности, изменяются мало.

Различные виды памяти снижаются при

старении неодинаково. Кратковременная па-

мять страдает больше долговременной, ме-

ханическое запоминание уменьшается боль-

ше логического. Однако благодаря жизнен-

ному опыту и тренировке интеллектуальная

деятельность может быть достаточно вы-

сокой.

В процессе старения направленность и

выраженность эмоциональных реакций ста-

новятся не всегда адекватными.

В связи с ограничением активности в пе-

риоды бодрствования у пожилых людей сни-

жаются потребность во сне и его качество;

после 65 лет заметно уменьшается продолжи-

тельность сна. Число пробуждений растет,

суммарная длительность фаз быстрого сна

уменьшается. Днем периоды бодрствования

перемежаются с состоянием дремоты. Вместе

с тем качество сна может быть заметно улуч-

шено исключением вечерней напряженной

умственной деятельности, прогулками, при-

емом перед сном теплой ванны или душа.

Глава 20

ФИЗИОЛОГИЯ ТРУДОВОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

В инициации целенаправленного поведения

человека и животных ведущую роль играет

потребность. Именно потребность, а не сами

по себе сигналы внешней среды определяют,

на какой из внешних стимулов ответит орга-

низм и ответит ли он на этот стимул вообще.

20.1.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ТРУДОВОЙ

ДЕЯТЕЛЬНОСТИ

Труд представляет собой социально детерми-

нированную целенаправленную деятельность

человека, обеспечивающую создание матери-

альных и духовных благ. Трудовая деятель-

ность человека строится по системному

принципу, при этом системообразующим

фактором является результат труда.

Доминирующая мотивация является осно-

вой организации функциональных систем

трудовой деятельности.

Сложные, многоэтапные формы трудовой

деятельности организуются в виде опреде-

ленной последовательности функциональных

систем — «квантов» — с их этапными и ко-

нечными производственными результатами

(К.

В.

Судаков). Каждый «квант» трудовой де-

ятельности также строится по системному

принципу и включает формирование всех

элементов функциональной системы.

В зависимости от доли физического и ум-

ственного труда различают следующие его

формы: 1) труд, требующий значительной мы-

шечной активности; 2) механизированные ви-

ды труда, требующие средних или легких мы-

шечных усилий; 3) полуавтоматизированные

и атоматизированные виды труда; 4) группо-

вой (конвейерный) труд; 5) труд, связанный с

использованием дистанционного управления;

6) умственный (интеллектуальный) труд.

Для характеристики любого вида трудовой

деятельности используют ряд показателей:

эффективность, продуктивность, успешность

деятельности и цена адаптации.

Эффективность труда подразделяется на

эффективность обучения и эффективность

выполнения. Эффективность обучения оце-

нивают по продолжительности необходимой

тренировки для успешного выполнения зада-

ния. Измеряют эффективность обучения

числом проб, которые необходимы для до-

стижения заданного критерия усвоения.

Обычно критерий усвоения равен 75 % поло-

жительных проб (правильных ответов), одна-

ко для ряда задач необходимый уровень кри-

терия усвоения приравнивается к 100 %.

Такой высокий показатель эффективности

обучения требуется в профессиональной дея-

тельности, например, диспетчеров воздушно-

го движения, когда даже одна ошибка приво-

дит к непоправимым последствиям. Эффек-

тивность выполнения включает в себя число

правильных ответов и измеряется точностью

и скоростью выполнения задачи. Однако

одинаковой эффективности можно достичь

за счет разных энергетических затрат орга-

низма.

Продуктивность труда зависит от эффек-

тивности деятельности и от энергетических

затрат организма, необходимых для достиже-

ния данной эффективности. Например, при

утомлении по мере роста затрат организма и

при постоянном уровне эффективности про-

дуктивность деятельности снижается. Следо-

545

18-5484

вательно, чем выше эффективность и ниже

энергетические затраты организма, тем про-

дуктивность выше. Кроме того, одна и та же

эффективность деятельности у разных людей

достигается с различными изменениями

уровня функционального состояния организ-

ма. Так, один человек, выполнив задание,

быстро восстанавливается, а у другого после

выполнения той же работы с той же эффек-

тивностью восстановление показателей

функционирования организма к норме про-

исходит медленнее. Поэтому для описания

затрат организма при выполнении работы

было введено понятие «цена адаптации», или

«физиологическая цена», — затраты организ-

ма, которые необходимы для выполнения оп-

ределенной деятельности. В описанном выше

примере цена адаптации была выше у второ-

го человека. Следовательно, чем ниже цена

адаптации, тем меньше неблагоприятных

последствий для организма вызвало выпол-

нение данной деятельности и тем быстрее че-

ловек сможет начать выполнение новой ра-

боты.

Введение понятий продуктивности дея-

тельности и цены адаптации привело к выде-

лению еще одного понятия — успешность де-

ятельности. Она зависит от всех приведен-

ных выше показателей, является интегратив-

ным показателем, наиболее полно характери-

зующим все аспекты выполняемой работы.

Наиболее общими характеристиками фи-

зического труда являются тяжесть и напря-

женность. Тяжесть труда характеризует

только физическую составляющую труда и

определяется энергетическими затратами ор-

ганизма, характером рабочих движений, а

также выраженностью изменений вегетатив-

ных функций (частоты сердечных сокраще-

ний, дыхания, величины артериального дав-

ления и др.). Тяжесть труда можно выразить

в физических категориях работы и мощнос-

ти.

Принята классификация видов физичес-

кого труда по тяжести или величине энерго-

трат:

—

легкий труд

—

до 2,5 ккал/мин;

—

средний — 2,5—4,1 ккал/мин;

III

—

тяжелый

—

4,1—6,0 ккал/мин;

—

очень тяжелый

—

больше 6,0 ккал/мин.

Напряженность труда отражает нагрузку

(определяется нагрузкой) на ЦНС, психичес-

кие функции, характеризуется объемом вос-

принимаемой информации, скоростью из-

менения параметров командных сигналов,

состоянием анализаторных систем, выра-

женностью эмоций и определяется степенью

напряжения внимания. По проценту дли-

тельности работы, требующей концентрации

внимания, труд делят на 4 группы:

—

ненапряженный

—

до 25 %;

—

мало напряженный

—

до 50 %;

III

—

напряженный

—

до 75 %;

—

очень напряженный — больше 75 %.

Любую разновидность труда можно оце-

нить критериями тяжести и напряженности.

Например, труд студентов по тяжести отно-

сится к I группе, а по напряженности — к

III—IV.

20.2.

УМСТВЕННЫЙ ТРУД

Умственный труд имеет ряд особенностей,

отличающих его от физического. Для умст-

венного труда характерны большая нагрузка

на афферентные системы, поставляющие в

ЦНС различную информацию, необходи-

мость принятия конкретных, иногда нестан-

дартных решений.

Принятие решения

—

наиболее ответствен-

ная стадия умственного труда. Здесь прояв-

ляются интеллектуальные возможности чело-

века. Например, врач принимает решение,

оформляемое в виде диагноза. По ходу лече-

ния осуществляется наблюдение за состояни-

ем больного, уточняется диагноз, осущест-

вляется коррекция лечения, его способов и

средств.

В зависимости от того, на какие системы

или процессы падает нагрузка, различают

зрительно напряженные работы, работы с на-

пряжением внимания, эмоционально и ин-

теллектуально напряженные работы, интел-

лектуально-творческие работы.

А. Разновидности умственного труда. Опе-

раторский труд связан с дистанционным уп-

равлением машинами, оборудованием, тех-

нологическими процессами. Этот вид трудо-

вой деятельности реализуется с помощью

различных пультов.

Управленческий труд осуществляют руко-

водители учреждений. В данном виде труда

доминируют факторы, связанные с необхо-

димостью восприятия большого, иногда

чрезмерного объема информации, возраста-

нием дефицита времени для ее переработки,

повышением социальной значимости и лич-

ной ответственности за принимаемые реше-

ния. Для работы руководителей характерны

необходимость принятия нестандартных ре-

шений, нерегулярность нагрузки, перио-

дическое возникновение конфликтных си-

туаций.

546

Творческий

труд научных работников, пи-

сателей, художников, учителей, преподавате-

лей требует многолетней подготовки, высо-

кой квалификации, особых условий для его

реализации. Труд этой категории работников

характеризуется созданием новых алгоритмов

деятельности, нерегламентированным ее гра-

фиком, требует значительного объема памя-

ти,

напряжения внимания, мыслительной де-

ятельности.

Труд медицинских

работников связан с по-

стоянным контактом с людьми, повышенной

ответственностью, часто возникающим де-

фицитом информации для принятия реше-

ния, что обусловливает высокое нервно-эмо-

циональное напряжение (работа хирурга,

анестезиолога, врача скорой помощи). Труд

врача требует устойчивой эмоциональной

сферы. Факторы риска для здоровья врача —

тревога за здоровье и жизнь больного, дефи-

цит времени.

Труд

учащихся и студентов требует напря-

жения памяти,устойчивости и концентрации

внимания. Обучение часто сопровождается

возникновением стрессовых ситуаций (экза-

мены, зачеты). Помимо этого, в процессе

обучения создается нагрузка на афферентные

системы, поставляющие большой объем раз-

личной информации, подлежащей перера-

ботке и усвоению.

Б.

Физиологические сдвиги при умственной

работе. Умственный труд, как и физический,

но в меньшей степени, вызывает изменение

частоты сердечных сокращений и дыхания,

минутного объема крови, усиливает обмен

веществ. Любой вид умственного труда со-

провождается генерализованным увеличени-

ем активности мозга. Вместе с тем наблюда-

ются и локальные изменения активности в

структурах, участвующих в осуществлении

конкретных видов деятельности.

Лобные доли мозга играют существенную

роль в психической деятельности. Благодаря

обширным связям с различными областями

мозга в лобных долях интегрируется разнооб-

разная информация, поступающая из окру-

жающей среды и внутренней среды организ-

ма, от нижележащих структур мозга и цент-

ров старой коры.

Умственный труд, сопряженный с нервно-

эмоциональным напряжением, увеличивает

активность симпатико-адреналовой и гипо-

таламо-гипофизарно-адреналовой систем,

обеспечивающих мобилизацию вегетативных

компонентов эмоций. Повышается возбуди-

мость ЦНС, увеличивается частота сердеч-

ных сокращений, растет артериальное давле-

ние,

активизируется углеводный, жировой

обмен. Отмечены увеличение частоты дыха-

ния, уменьшение дыхательного объема, нару-

шение структуры дыхательного цикла.

При напряженной умственной деятель-

ности происходит значительное увеличение

расхода энергии, что связано с непроизволь-

ным сокращением скелетных мышц, не

имеющих непосредственного отношения к

выполняемой работе. При этом нередко воз-

никают двигательные реакции (жестикуля-

ция, хождение по комнате, перекладывание

предметов на письменном столе), а при их

произвольном подавлении усиливается поз-

но-тоническое (изометрическое) сокращение

мускулатуры.

20.3.

ФИЗИЧЕСКИЙ ТРУД

Влияние физической нагрузки на различные

органы и на организм в целом подвергалось

исследованиям на разных этапах развития

физиологии. Еще в эпоху Возрождения Лео-

нардо да Винчи заметил, что «движение есть

причина всякой жизни». В 19 веке И.М.Сече-

нов писал, что «все внешние проявления

мозговой деятельности могут быть сведены к

мышечному движению». Ученик И.М.Сече-

нова А.Ф.Самойлов считал, что самое раннее

звено рефлекторной дуги — мышца

—

вызва-

ла «появление и усовершенствование органов

чувств и центральной нервной системы».

П.К.Анохин отмечал, что ведущая роль дви-

жения в эволюции животного мира начала

проявляться уже «...с того момента, ког-

да первичные организмы приобрели спо-

собность к активному передвижению».

Различают несколько видов физического

труда.

Труд,

требующий значительной мышечной

активности (землекопы, лесорубы, косари,

кузнецы, хоккеисты), характеризуется:

а) повышенными энергетическими затрата-

ми;

б) стереотипностью, повторяемостью

движений, что ведет к гипертрофии в основ-

ном проксимальных мышечных групп ко-

нечностей и вспомогательной мускулатуры;

в) социальной неэффективностью, выража-

ющейся в том, что для достижения оправды-

вающей себя производительности требуется

высокое, неоптимальное напряжение физи-

ческих сил.

Механизированные виды труда, требующие

средних или легких мышечных усилий (тока-

ри,

фрезеровщики и др.), характеризуются:

а) средними энергетическими затратами,

меньшими мышечными усилиями; б) опреде-

ленной направленностью мышечных усилий;

18*

в) усложнением программы действий. Меха-

низация переводит мышечную активность с

проксимальных звеньев конечностей на дис-

тальные. Это обеспечивает большее разнооб-

разие в двигательных актах, более тонкую

градацию мышечных движений для управле-

ния механизмами (станками), позволяет уве-

личить скорость и точность призводственных

движений.

Полуавтоматизированные и автоматизиро-

ванные виды труда. При полуавтоматизиро-

ванном труде человек выключается из про-

цесса собственно обработки предмета труда,

который целиком выполняет механизм. Че-

ловек лишь обслуживает станок: подает за-

готовку, пускает механизм, снимает готовую

деталь. Для этой формы труда характерна

монотонность (например, при штамповке

одних и тех же деталей). Работа не требует

специальной квалификации, осуществляется

за счет двигательного аппарата, его точнос-

ти и скорости. Человек становится придат-

ком машины. Автоматизация резко меняет

роль человека (например, наладчика): он

уже не просто дополняет механизм, но уп-

равляет этим механизмом, обеспечивает его

бесперебойную работу. Человек имеет воз-

можность обслуживать несколько механиз-

мов.

Труд его по содержанию более мно-

гообразен. Основная черта этой формы тру-

да — постоянная готовность к действию

(«оперативный накал» по А.А.Ухтомско-

му) — трудовая доминанта, создающая боль-

шое нервное напряжение.

20.4.

МОНОТОННЫЙ ТРУД

Механизация и автоматизация трудовых про-

цессов привели к появлению монотонного

труда.

Монотонный труд — это труд однообраз-

ный, требующий от человека длительного

выполнения однотипных простых операций

или непрерывной концентрации внимания в

условиях поступления малого объема про-

фессионально значимой информации. Од-

ним из видов монотонного труда является ра-

бота на конвейере. Основой высокой произ-

водительности на конвейере являются диф-

ференциация труда и автоматизация двига-

тельных навыков у человека. Для человека

характерна естественная вариабельность ре-

акций. Поэтому четкий ритм конвейера в со-

четании с упрощенными рабочими опера-

циями представляет собой неблагоприятный

фактор, создающий условия для развития ги-

покинезии.

Помимо конвейерных работ, монотоннос-

тью характеризуется и ряд других групп тру-

довых процессов:

• работы, выполняемые поточным спосо-

бом, темп и ритм которых определяются

головным рабочим;

• работы, выполняемые в свободном темпе

и ритме с использованием простых рабо-

чих операций на станках-автоматах и по-

луавтоматах;

• контрольно-измерительные работы, свя-

занные с браковкой изделий;

• многие виды операторского и диспетчер-

ского труда, связанного с регулированием

работы конвейеров;

• труд операторов, связанный с длительным

пассивным наблюдением за ходом техно-

логических процессов по показаниям при-

боров;

• однообразный труд в условиях непрерыв-

но действующих факторов рабочей обста-

новки (шум, вибрация и др.).

При монотонном труде в организме чело-

века может развиться комплекс физиологи-

ческих и психологических изменений, из-

вестный как состояние монотонии.

Наиболее типичными психологическими

проявлениями состояния монотонии являют-

ся апатия, скука, потеря интереса к работе,

рассеянность внимания, сонливость, а неред-

ко раздражительность, утомление, нежелание

работать. В конкретных производственных

условиях монотонный по внешним призна-

кам труд, как правило, сочетается с другими

факторами профессиональной деятельности.

Одни из них могут усиливать синдром моно-

тонии, другие

—

уменьшать или даже предот-

вращать его. В ряде случаев, несмотря на

объективно существующие признаки моно-

тонного труда, состояние монотонии может

не возникать.

Среди факторов, препятствующих разви-

тию монотонии, одно из ведущих мест зани-

мает степень функционального рабочего на-

пряжения. Этот вид напряжения создается

всей совокупностью различных особенностей

труда — величиной мышечных усилий, тем-

пом работы, степенью ее точности, наличием

принудительного темпа, степенью сложности

и ответственности, количеством и сложнос-

тью перерабатываемой информации. Чем

больше физическая тяжесть или нервная на-

пряженность труда, тем в меньшей степени

монотонный, однообразный труд приводит к

развитию состояния монотонии.

К факторам, потенцирующим развитие со-

стояния монотонии, относятся гипокинезия,

548

низкая ответственность, а также факторы ок-

ружающей обстановки: постоянный фоновый

шум и вибрация, недостаточное освещение,

некомфортный микроклимат, замкнутость и

однообразие оформления интерьера произ-

водственных помещений.

Психофизиологические реакции человека

на монотонную работу практически одина-

ковы как при монотонности действия, так и

при монотонности обстановки. Монотон-

ный труд вызывает прежде всего изменения

функционального состояния ЦНС: увеличи-

вается латентный период зрительно-мотор-

ной реакции, снижается возбудимость спи-

нальных центров, увеличивается выражен-

ность низкочастотных ритмов ЭЭГ (альфа-

ритм, тета-ритм). Таким образом, происхо-

дит уменьшение адаптивных резервов орга-

низма, проявляющееся в снижении уровня

бодрствования, повышении вариативности

физиологических показателей, нарушении

силовых отношений основных нервных про-

цессов, снижении их подвижности. При

этом ухудшается реализация автоматизиро-

ванных навыков профессиональной деятель-

ности. Изменяются и вегетативные процес-

сы:

достоверно уменьшается частота пульса

(на 25—30 %), увеличивается коэффициент

вариативности сердечного ритма; снижается

артериальное давление (в большей степени

систолическое), уменьшается частота дыха-

ния.

Состояние монотонии возникает вследст-

вие снижения и реорганизации суммарной

корковой нейрональной активности в усло-

виях недостаточности активирующих влия-

ний ретикулярной формации, не получаю-

щей необходимой стимуляции от сенсорных

систем. Степень влияния монотонных трудо-

вых процессов на психофизиологическое со-

стояние работника во многом определяется

его индивидуальными особенностями и зави-

сит от типа нервной деятельности, темпе-

рамента, свойств личности. По отношению

к монотонной деятельности люди делятся

на две группы — монотофилов и монотофо-

бов.

При осуществлении монотонных работ в

строго заданном темпе с высокой скоростью,

при наличии длительных периодов концент-

рации внимания, высокой степени однообра-

зия может развиться нервное перенапряже-

ние,

симптомы которого — раздражитель-

ность и даже агрессия, утомляемость, нару-

шение функций внутренних органов, асте-

ния, депрессивное состояние. Перевод ра-

ботника на другую работу приводит к исчез-

новению этих симптомов.

20.5.

РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

Работоспособность отражает потенциальные

возможности человека совершить работу в

определенный отрезок времени. В зависи-

мости от вида трудовой деятельности разли-

чают физическую и умственную работоспо-

собность. Она может оцениваться в разные

отрезки времени — в течение рабочей смены,

суток, месяца, года.

Внутрисменная работоспособность. В нача-

ле смены работоспособность сравнительно

невелика, и в первые минуты работы имеет

место постепенное ее повышение. Этот пери-

од получил название фазы врабатывания,

когда постепенно активность различных фи-

зиологических систем организма «настраива-

ется» на оптимальное обеспечение данного

вида труда. Продолжительность фазы враба-

тывания для различных разновидностей фи-

зического труда 30—60 мин. Для умственного

труда требуется больший срок —

1 —

1,5 ч.

За фазой врабатывания следует фаза ус-

тойчивой работоспособности, когда имеет

место максимальная производительность

труда. Продолжительность этой фазы 1,5—

2 ч. Она сменяется фазой снижения работо-

способности. Последнее связано с развитием

процесса утомления и выражено тем более,

чем глубже утомление. Снижение работоспо-

собности начинается за 30—40 мин до обе-

денного перерыва. После перерыва вновь по-

вторяются все фазы — врабатывания, макси-

мальной работоспособности, ее снижения.

Во второй половине рабочей смены макси-

мальная работоспособность ниже, чем в пер-

вой. В ряде случаев в конце рабочей смены

может наблюдаться значительное восстанов-

ление работоспособности без дополнитель-

ного отдыха

—

фаза финального порыва.

Задачей физиологов, гигиенистов, органи-

заторов производства является разработка

мероприятий, сокращающих фазы врабаты-

вания и снижения работоспособности, про-

лонгирующих фазу максимальной работоспо-

собности.

Суточная работоспособность изменяется в

соответствии с циркадианными ритмами че-

ловека: она больше днем, ниже ночью.

Изменения работоспособности на протяже-

нии рабочей недели. Работоспособность ми-

нимальна в понедельник — первый день

после отдыха, постепенное ее повышение до

максимума наблюдается со вторника по пят-

ницу. Снижение работоспособности отмеча-

ется во второй половине пятницы с мини-

мальными показателями к понедельнику.

Такая динамика работоспособности связана с

549

недельным биоритмом выброса глюкокорти-

коидов из надпочечников.

Изменения работоспособности в течение

месяца также связывают с биоритмами (фи-

зическими, эмоциональными, интеллекту-

альными).

20.6.

УТОМЛЕНИЕ

Утомление — временное снижение работо-

способности, вызванное предшествующей

деятельностью. Оно проявляется в уменьше-

нии мышечной силы и выносливости, воз-

растании количества ошибочных и лишних

действий, изменении частоты сердечных со-

кращений и дыхания, увеличении артериаль-

ного давления, времени переработки посту-

пающей информации, времени зрительно-

моторных реакций. При утомлении ослабля-

ются процессы внимания, его устойчивость и

переключаемость, ослабляются выдержка,

настойчивость, снижаются возможности па-

мяти, мышления. Выраженность изменений

состояния организма зависит от глубины

утомления. Изменения могут отсутствовать

при незначительном утомлении и приобре-

тать крайне выраженный характер при глубо-

ких стадиях утомления организма.

Субъективно утомление проявляется в

виде ощущения усталости, вызывающего же-

лание прекратить работу или снизить величи-

ну нагрузки.

Различают 3 стадии утомления. В первой

стадии производительность труда практичес-

ки не снижена, чувство усталости выражено

незначительно. Во второй стадии производи-

тельность труда снижена существенно, чувст-

во усталости выражено ярко. В третьей ста-

дии производительность труда может быть

снижена до нулевых показателей, а чувство

усталости сильно выражено, сохраняется

после отдыха и иногда еще до возобновления

работы. Эту стадию иногда характеризуют

как стадию хронического, патологического

утомления, или переутомления. Переутомле-

ние проявляется в снижении производитель-

ности труда, творческой активности и умст-

венной работоспособности, росте заболевае-

мости. Происходит и изменение периодики

продукции биологически активных веществ.

Различают 4 степени переутомления: начи-

нающееся, легкое, выраженное и тяжелое.

Меры борьбы с ними должны соответство-

вать выраженности психофизиологических

проявлений. Так, начинающееся переутомле-

ние хорошо компенсируется при четкой рег-

ламентации времени труда и отдыха. Легкая

степень переутомления эффективно снимает-

ся в период очередного отпуска при рацио-

нальном его использовании. Выраженное

переутомление требует срочного лечения в са-

натории, а тяжелая степень переутомления

требует лечения в условиях клиники. В зави-

симости от характера труда различают физи-

ческое и умственное утомление.

Функциональные системы трудовой дея-

тельности человека отражают интеграцию

центральных и периферических структур и

механизмов, определяющих эффективное до-

стижение полезных результатов труда. Утом-

ление сопряжено с определенными измене-

ниями, возникающими как в эфферентном,

так и в центральном звеньях этих функцио-

нальных систем. В историческом плане пер-

выми были разработаны теории утомления

периферического звена. Теория Шиффа свя-

зывала развитие утомления с недостаточнос-

тью 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 физи-

ческой работе. В результате в мышцах может

наблюдаться процесс разобщения электроме-

ханического сопряжения.

При работе малой и средней интенсивнос-

ти утомление развивается в центральном

звене — в синапсах спинальных центров ра-

ботающих мышц, а также в клетках коры

большого мозга, формирующих произволь-

ные (рабочие) движения. Эти положения

нашли отражение во множестве вариантов

центрально-нервной теории утомления. Со-

гласно одному из них, к нейронам коры

большого мозга поступает огромный поток

сигналов от работающих мышц, зрительного,

слухового и других анализаторов. Одновре-

менно на эти же нейроны действуют метабо-

литы из работающих мышц, снижая их ла-

бильность. Сочетанное действие этих факто-

ров приводит к угнетению активности нейро-

нов коркового отдела двигательного анализа-

тора. Развитие торможения в центральных

механизмах управления приводит к сущест-

венным сдвигам в состоянии регуляторных

систем на периферии, в эффекторах.

Механизмы утомления при физической

работе во многом сходны с таковыми при ра-

боте умственной. В обоих случаях лимитиру-

ющим звеном является утомление в цент-

550

Смирнов В.М. Физиология человека: Учебник

Подождите немного. Документ загружается.