Утомление, работоспособность, фазы работоспособности

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Утомление, работоспособность, фазы работоспособности

Понятие об утомлении

После длительной, чрезмерной, а также во время монотонной или напряженной работы наступает утомление.

Что же такое утомление?

Утомление - это снижение работоспособности, возникающее в процессе выполнения труда.

В чем же сущность утомления?

Физическая работа состоит из большого числа различных по характеру движений, которые строго координированы и повышают деятельность органов кровообращения, дыхания, газообмена, побуждая их к выполнению работы. Всем этим руководит центральная нервная система.

Центральная нервная система посылает определенные сигналы к различным органам и тканям. В свою очередь каждый работающий орган, мышцы, суставы, связки направляют в мозг свои сигналы, давая информацию о том, в каком состоянии они находятся в каждый момент выполнения работы.

После утомительной работы во время последующего отдыха работоспособность восстанавливается. Интересно, что после восстановления работоспособность оказывается более высокой. Если человек попытается совершить прежнюю работу, то она будет уже не столь утомительной, как раньше, и выполнить ее удастся теперь в большом объеме. Если же человек отдохнул недостаточно и начал работать когда утомление еще не прошло, у него может развиваться переутомление. Следовательно, утомление обладает двойным действием. Оно развивает выносливость, повышает работоспособность, если работа повторяется через достаточные периоды отдыха. Но если отдых был недостаточным, а выполняемая перед этим работа чрезмерной, это вызывает переутомление.

Таким образом, переутомление является признаком определенного патологического состояния, которое может развиваться при тяжелой или длительной работе, если организм систематически отдыхает недостаточно и, следовательно, его работоспособность полностью не восстанавливается и снижается.

Переутомление оказывает отрицательное влияние, прежде всего на центральную нервную систему, в результате чего отмечается плохое самочувствие, повышенная раздражительность, бессонница, снижение интереса к работе, а в итоге и снижение работоспособности.

Чаще всего переутомление бывает следствием неправильной организации трудового процесса, выполнения работ, связанных с чрезмерным нервно-психическим или физическим напряжением.

Известный русский физиолог Н.Е. Введенский, много занимавшийся вопросами профилактики преждевременного утомления, считал, что достигнуть высокой работоспособности и предотвратить переутомление можно, соблюдая несколько обязательных условий.

1. Начиная любую работу, нужно входить в нее постепенно;

2. В любом виде деятельности необходимо соблюдать определенную последовательность и систематичность;

3. Следует правильно чередовать разные виды труда, работу и отдых;

4. Обязательно должно быть благоприятное отношение к труду как того, кто работает, так и всего общества.

Раскроем смысл положений, высказанных Н.Е. Введенским.

Необходимость постепенного вхождения в работу основана на том, что осваивать новую специальность, профессию всегда трудно. Первое время работа идет медленно, малопроизводительно, раньше наступает усталость.

Овладение мастерством начинается с того, что с течением времени рабочие движения приобретают большую точность, соразмерность, усталость наступает не так быстро, то есть завершается процесс освоения конкретного вида труда.

Давно уже установлено, что если работа выполняется равномерно, она наиболее благоприятна для организма. Эта закономерность относится к рабочей смене, недели, месяцу, году. Если человек работает ритмично, то нервная и мышечная энергия расходуется наиболее экономно, а значит, организм находится в более выгодных функциональных условиях. В результате высокая работоспособность сохраняется более длительное время.

Работа, сон и прием пищи должны быть соразмерными, ритмичными. Необходимо правильно спланировать распорядок дня и придерживаться его. Это приучает организм к известному ритму, который облегчает работу.

Переутомление у детей и подростков может возникнуть как следствие чрезмерной или неправильно организованной учебной и внеклассной работы, трудовой деятельности, нарушений продолжительности сна, отдыха на открытом воздухе, нерационального питания.

Работоспособность

Под работоспособностью понимается способность человека развить максимум энергии и, экономно расходуя ее, достичь поставленной цели при качественном выполнении умственной или физической работы. Умственная и мышечная (физическая) работоспособность тесно связана с возрастом: все показатели умственной работоспособности возрастают по мере роста и развития детей.

Темп прироста скорости и точности умственной работы по мере увеличения возраста нарастает неравномерно и гетерохронно, подобно изменению других количественных и качественных признаков, отражающих рост и развитие организма.

Во всех возрастах учащимся с отклонениями в состоянии здоровья присущ более низкий уровень умственной работоспособности по сравнению со здоровыми детьми и коллективом класса в целом.

У здоровых детей 6 - 7 лет, поступающих в школу с недостаточной готовностью организма к систематическому обучению по ряду морфофункциональных показателей, работоспособность также оказывается ниже и проявляет меньшую устойчивость по сравнению с детьми, готовыми к обучению, быстро к нему адаптирующимися и успешно справляющимися с возникающими трудностями. Однако устойчивость работоспособности у этих детей, в отличии от ослабленных школьников, повышается обычно уже к концу первого полугодия.

Фазы работоспособности

работоспособность нервный мышечный переутомление

Во всякую работу, в том числе и умственную, организм человека и особенно ребенка включается не сразу. Необходимо некоторое время вхождения в работу, или врабатывание. Это первая фаза работоспособности. В эту фазу количественные (объем работы, скорость) и качественные (количество ошибок - точность) показатели работы часто то асинхронно улучшаются, то ухудшаются, прежде чем каждый из них достигнет своего оптимума. Подобные колебания - поиск организмом наиболее экономичного для работы (умственной деятельности) уровня - проявление саморегулирующейся системы.

За фазой врабатывания следует фаза оптимальной работоспособности, когда относительно высокие уровни количественных и качественных показателей согласуются между собой и изменяются синхронно. Положительные изменения высшей нервной деятельности коррелируют с показателями, отражающими благоприятное функциональное состояние других физиологических систем.

Спустя некоторое время, меньшее у учащихся 6 - 7 лет и большее у подростков, юношей и девушек, начинается развиваться утомление и проявляется третья фаза работоспособности. Утомление проявляется сначала в несущественном, а затем в резком снижении работоспособности. Этот скачок в падении работоспособности указывает на предел эффективной работы и является сигналом к ее прекращению. Падение работоспособности на первом ее этапе выражается снова в рассогласовании количественных и качественных показателей: объем работы оказывается высоким, а точность - низкой. На втором этапе снижения работоспособности согласованно ухудшаются оба показателя.

На этапе резкого снижения работоспособности еще стремительнее ухудшается функциональное состояние центральной нервной системы: развивается охранительное торможение, которое внешне проявляется у детей и подростков в вялости, сонливости, в потере интереса к работе и отказе ее продолжать, часто в неадекватном поведении.

Развивающееся утомление - естественная реакция организма на более или менее длительную и интенсивную нагрузку. Нагрузка, вызывающая утомление, необходима. Без этого немыслимо развитие детей и подростков, их тренировка, адаптация к умственным и физическим нагрузкам. Но планирование и распределение этих нагрузок необходимо проводить квалифицированно, с учетом возрастно-половых, морфофункциональных особенностей школьников.

В период организованного активного отдыха восстановительные процессы не только обеспечивают возвращение работоспособности к исходному - дорабочему уровню, но могут поднять ее выше этого уровня. Вместе с тем тренированность возникает тогда, когда очередная нагрузка следует за восстановлением и упрочением показателей после предыдущей работы, хроническое же истощение - когда очередная нагрузка следует до того, как восстановление работоспособности достигло своего исходного уровня. Чередование умственной работы с физической, переключение с одного вида деятельности на другой, прекращение умственной работы детей и подростков в момент начавшегося резкого снижения работоспособности (недалеко еще зашедшей стадии утомления) и последующая организация активного отдыха способствуют восстановлению функционального состояния центральной нервной системы.

Систематическим выполнением работы в пределах возрастных нормативных границ продолжительности достигает совершенствования умственной работоспособности.

У большинства детей и подростков активность физиологических систем повышается от момента пробуждения и достигает оптимума между 11 и 13 ч, затем следует спад активности с последующим ее относительно менее длительным и выраженным подъемом в промежутке от 16 до 18 ч. Такие закономерные циклические изменения активности физиологических систем находят отражение в дневной и суточной динамике умственной работоспособности, температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, а так же в других физиологических и психофизиологических показателей.

Суточная периодика физиологических функций, умственной и мышечной работоспособности имеет постоянный характер. Однако под влиянием режима учебной и трудовой деятельности изменения функционального состояния организма, прежде всего ЦНС, могут вызвать повышение или понижение уровня, на котором развертывается суточная динамика работоспособности и вегетативных показателей.

Большая учебная нагрузка, нерациональный режим учебной и трудовой деятельности или неправильное их чередование в течение дня и недели вызывают резко выраженное утомление организма. На фоне этого утомления возникают отклонения в закономерной суточной периодике физиологических функций. Так, в случаях чрезмерной производственной и учебной нагрузки почти у половины учащихся профессионально-технических училищ были диагностированы не только отклонения в дневной динамике работоспособности, но также беспорядочный характер изменения температуры тела и ритма сердечных сокращений.

Оптимальное состояние работоспособности в утренние часы, спад работоспособности во вторую половину дня характерны для большинства здоровых успевающих учащихся всех классов. За время бодрствования (с 7 до 21-22 ч) кривые периодики работоспособности и физиологических функций в 80 % представляют двухвершинный или одновершинный тип колебаний.

Недельная динамика работоспособности

Помимо суточной периодики физиологических функций и психофизиологических показателей, в том числе работоспособности, отчетливо выражено их недельное изменение. Наибольшей работоспособность бывает к середине недели - в среду, к субботе падает. В понедельник человек втягивается в работу, со вторника по четверг работает с полной отдачей, а в пятницу происходит резкий спад работоспособности.

В понедельник у учащихся всех классов общеобразовательных школ и профессионально-технических училищ регистрируются низкие показатели умственной работоспособности. Во вторник и среду учащимся свойствен не только более высокий уровень показателей умственной и мышечной работоспособности, но и большая устойчивость. Четверг и пятница в большинстве случаев оказываются днями сниженной работоспособности и наименьшей ее устойчивости.

Суббота наиболее неблагоприятный учебный день. Работоспособность детей и подростков бывает низкой. Однако часто в субботу наблюдается повышение положительной эмоциональной настроенности учащихся в связи с предстоящим днем отдыха, предвкушение интересных дел и развлечений, экскурсий, походов, посещение театра в воскресенье. Организм, несмотря на утомление, мобилизует все имеющиеся у него ресурсы, что выражается в относительном подъеме умственной работоспособности, - явление так называемого конечного порыва.

Изменение положения тела - двигательное беспокойство, регистрируемое у учащихся на уроках, является защитной реакцией организма. Количество движений, длительность сохранения относительного постоянства позы, частота использования крышки парты в качестве дополнительной опоры для тела также объективно отражают нарастание утомления учащихся и снижение их работоспособности. Например, от понедельника к субботе у детей 7 - 8 лет общее количество движений на уроках возрастает на 32 % , длительность сохранения постоянства позы уменьшается на 65 %, падает и устойчивость прямо стояния.

У детей 6 и 7 лет, приступающих к систематическому обучению, в период адаптации к учебным нагрузкам, новым условиям обучения и требованиям дисциплины в первые 6 - 9 недель дни оптимальной работоспособности, когда согласуются между собой относительно высокие скорость и точность работы, смещаются от вторника к четвергу. Лишь спустя некоторое время устанавливается постоянный день наилучшей работоспособности первоклассников - вторник.

У учащихся 7 - 8 и старших классов оптимум работоспособности в большинстве случаев приходится на вторник. В среду же регистрируется резкий спад всех показателей работоспособности, а в четверг наблюдается существенный подъем скорости и точности работы. Падение работоспособности в среду указывает на раннее наступление утомления, существенное напряжение механизмов регуляции функционального состояния физиологических систем и поиск ресурсов для выравнивания работоспособности. В результате обеспечивается относительно высокий, но однодневный (только четверг) подъем уровней всех показателей работоспособности. Однако упрочение уровней отсутствует, и в пятницу следует ухудшение работоспособности, выраженное нарушение равновесия между процессами возбуждения и торможения в нервных клетках коры головного мозга, ослабление активного внутреннего торможения.

Очень часто падение работоспособности к середине недели и поиск организмом ресурсов для ее выравнивания затягивается у старшеклассников до пятницы. Тогда лишь в пятницу проявляется относительный подъем работоспособности, однако при низкой ее устойчивости. В этих случаях (подъем в четверг или в пятницу) недельная кривая работоспособности учащихся имеет две вершины и соответственно два спада.

Изменение работоспособности у учащихся в процессе учебной деятельности

В первой половине учебных занятий у большинства учащихся младших классов работоспособность сохраняется на относительно высоком уровне, обнаруживая подъем после первого урока. К концу третьего урока показатели работоспособности ухудшаются и еще больше снижаются к концу четвертого урока.

Согласованно с динамикой показателей работоспособности изменяется поведение учащихся в течение учебного дня. В начале третьего урока наблюдается снижение внимания у учащихся. Они смотрят в окно, рассеянно слушают объяснения учителя, часто меняют положение тела, разговаривают и даже встают с места. Короткий период возбуждения у большинства детей со второй половины третьего урока сменяется вялостью; дети потягиваются, зевают, плохо следят за объяснением учителя, с трудом сохраняют правильную позу. От начала уроков к их окончанию двигательное беспокойство нарастает.

У учащихся среднего и старшего школьного возраста за равное время занятий выявлены менее глубокие сдвиги функционального состояния нервной системы, чем у школьников начальных классов. Тем не менее к окончанию пятого часа занятий у учащихся среднего и старшего школьного возраста изменения функционального состояния центральной нервной системы оказываются значительно выраженными. Заметное изменение средних величин показателей умственной работоспособности, зрительно-моторных реакций, координации движений в сторону ухудшения по сравнению с данными до начала занятий и особенно с данными после первого урока проявляется к концу третьего часа занятий.

Особенно велики изменения показателей работоспособности при занятиях старшеклассников во вторую смену. Короткий перерыв между подготовкой уроков и началом занятий в школе не обеспечивает восстановления неблагоприятных изменений в функциональном состоянии центральной нервной системы. Работоспособность резко снижается уже на первых часах занятий, что особенно отчетлива проявляется в поведении учащихся на уроках.

Таким образом, целесообразные сдвиги работоспособности проявляются у учащихся в начальных классах на первых трех уроках, а в средних и старших - на четвертых и пятых. Шестые часы занятий проходят в условиях сниженной работоспособности.

Свойства воздуха и их значение в процессе занятий

Гигиеническое значение воздушной среды в помещении

Чистота воздуха и его физико-химические свойства имеют огромное значение для здоровья и работоспособности детей и подростков. Пребывание детей и подростков в запыленном, плохо проветриваемом помещении является причиной не только ухудшения функционального состояния организма, но и многих заболеваний.

Известно, что в одновременно с повышением температуры воздуха резко ухудшаются его физико-химические свойства. Для организма человека небезразлично содержание в воздухе положительных и отрицательных ионов. В атмосферном воздухе количество положительных и отрицательных ионов почти одинаково, легкие ионы значительно преобладают над тяжелыми.

Исследования показали, что на человека благоприятно влияют легкие и отрицательные ионы, а число их в рабочих помещениях постепенно уменьшается. Начинают преобладать положительные и тяжелые ионы, которые угнетают жизнедеятельность человека. В школах перед уроками в 1 см³ воздуха содержится около 467 легких и 10 тыс. тяжелых ионов, а в конце учебного дня количество первых снижается до 220, а вторых увеличивается до 24 тыс.

Благотворное физиологическое действие отрицательных аэроионов явилось основанием к применению искусственной ионизации воздуха закрытых помещений детских учреждений, спортивных залов. Сеансы непродолжительного (10 мин) пребывания в помещении, где в 1 см³ воздуха содержится около 450 - 500 тыс. легких ионов, продуцируемых специальным аэроионизатором, не только положительно сказываются на работоспособности, но и оказывают закаливающее влияние.

Параллельно с ухудшением ионного состава, повышением температуры и влажности воздуха в классных помещениях увеличивается концентрация углекислоты, скапливаются аммиак и различные органические вещества. Ухудшение физико-химических свойств воздуха, особенно в помещениях со сниженной высотой, влечет за собой существенное ухудшение работоспособности клеток коры голоного мозга человека.

От начала к концу занятий возрастает запыленность воздуха и его бактериальная загрязненность, особенно если к началу занятий были плохо проведены уборка помещ9ений влажным способом и проветривание. Количество колоний микроорганизмов в 1 м³ воздуха в таких условиях к концу занятий во вторую смену возрастает в 6 - 7 раз, вместе с безвредной микрофлорой в нем содержится и патогенная.

При высоте помещений в 3,5 м требуется не менее 1,43 м³ на одного учащегося. Снижение высоты учебных и жилых (школы-интерната) помещений требует увеличения площади на одного учащегося. При высоте помещения 3 м на одного учащегося необходима минимум 1,7 м², а при высоте 2,5 м - 2,2 м².

Поскольку при физической работе (уроки физического воспитания, труда в мастерских) количество выделяемой учащимися углекислоты возрастает в 2 - 3 раза, необходимый объем воздуха, который нужно обеспечить в физкультурном зале, в мастерских, соответственно возрастает до 10 - 15 м³. Соответственно увеличивается и площадь на одного учащегося.

Физиологическая потребность детей в чистом воздухе обеспечивается устройством системы центральной вытяжной вентиляции и форточек.

Поступление воздуха в помещение и его смена происходят и естественным путем. Обмен воздуха происходит через поры строительного материала, щели в рамах окон, в дверях благодаря разности температур и давления внутри помещения и снаружи. Однако обмен этот ограничен и недостаточен.

Устройство приточно-вытяжной искусственной вентиляции в детских учреждениях не оправдало себя. Поэтому получило распространение устройство центральной вытяжной вентиляции с широкой аэрацией - притоком атмосферного воздуха.

Открывающаяся часть окон в каждом помещении по своей общей площади должна составлять не менее 1:50 (лучше 1:30) площади пола. Более целесообразны для проветривания фрамуги, так как площадь их больше и наружный воздух поступает через них вверх, что обеспечивает эффективный воздухообмен в помещении. Сквозное проветривание эффективнее обычного в 5 - 10 раз. При сквозном проветривании резко уменьшается и содержание микроорганизмов в воздухе помещений.

Действующими нормами и правилами предусматривается естественная вытяжная вентиляция в размере однократного обмена в 1 ч. В мастерские приток воздуха должен обеспечивать 20 м³ в час на одного учащегося. В целях борьбы с пылью не реже одного раза в месяц следует производить генеральную уборку с мытьем панелей, радиаторов, подоконников, дверей, тщательной протиркой мебели.

Микроклимат

Температура, влажность и скорость движения воздуха (охлаждающая сила) в учебном помещении характеризуют его микроклимат. Значение оптимального микроклимата для здоровья и работоспособности учащихся и учителей не меньшее, чем других параметров санитарного состояния и содержания учебных помещений школы и профессионально-технических училищ.

В связи с повышением температуры наружного воздуха и воздуха в помещении у школьников замечено снижение работоспособности. В разные сезоны года у детей и подростков отмечены своеобразные изменения внимания, памяти. Зависимость между колебаниями температуры наружного воздуха и работоспособностью детей отчасти послужила основанием к установлению сроков начала и окончания учебного года. Наилучшим временем для учебных занятий считается осень и зима.

За время учебных занятий, даже при отрицательной температуре наружного воздуха, температура в классах уже к большой перемене повышается на 4^о, а к концу занятий - на 5,5^о. Колебания температуры, естественно, сказываются на тепловом состоянии учащихся, отражением которого являются изменения температуры кожи конечностей (стоп и рук). Температура этих участков тела повышается с увеличением температуры воздуха.

Высокая температура в классах (до 26^о) влечет напряжение терморегуляторных процессов и снижение работоспособности. В таких условиях умственная работоспособность учащихся к концу уроков резко снижается. Еще отчетливее проявляется влияние температурных условий на работоспособность учащихся во время занятий физической культурой и трудом.

Относительная влажность в помещениях детских учреждений должна быть в пределах 30 - 60 %, скорость движения воздуха - не более 0,2 м\с.

Во время учебных занятий следует проявлять особую заботу о тепловом комфорте учащихся, сидящих в первом от окон ряду, строго соблюдать установленные разрывы, не усаживать детей около радиаторов (печей). В школах с ленточным остеклением разрывы между первым рядом парт и окнами в зимнее время следует увеличивать до 1,0 - 1,2 м. Из-за низкого термического сопротивления стекла и высокой воздухопроницаемости оконных переплетов большая остекленная поверхность наружной стены в зимнее время становится источником мощного радиационного и конвекционного охлаждения. Уже при температуре наружного воздуха ниже -15^о С температура внутренней поверхности стекла снижается в среднем до 6 - 10^о С, а под влиянием ветра до 0^о С.

Размещено на Allbest.ru