Физиологическое обоснование методов организации умственного труда студентов

Рассеянность

Рассеяностью называется неспособность человека сосредоточиться на чем либо определенном в течение длительного времени. Встречается два типа рассеянности: мнимая и подлинная.

Мнимая рассеянность - это невнимание человека к непосредственно окружающим предметам и явлениям, вызванная крайней сосредоточенностью его внимания на каком-либо предмете. Мнимая рассеянность - результат большой сосредоточенности и узости внимания. Иногда ее называют "профессорской", так как она нередко встречается у людей этой категории. Внимание ученого может быть настолько сконцентрировано на занимающей его проблеме, что он не слышит обращенных к нему вопросов, не узнает знакомых, отвечает невпопад. Физиологической основой мнимой рассеянности является мощный очаг оптимального возбуждения в коре головного мозга, вызывающего торможение в окружающих его участках по закону отрицательной индукции. Неясность отражения различного рода внешних воздействий при рассеянном внимании объясняется тем, что оно происходит на участках коры головного мозга, находящихся в состоянии торможения.

Рассеянность как следствие внутренней сосредоточенности не причиняет большого вреда делу, хотя и затрудняет ориентацию человека в окружающем мире. Хуже подлинная рассеянность. Человек, страдающий рассеянностью этого рода, с трудом устанавливает и удерживает произвольное внимание на каком-либо объекте или действии. Для этого ему требуется значительно больше волевых усилий, чем человеку не рассеянному.

Произвольное внимание рассеянного человека неустойчиво, легко отвлекаемое. Физиологически подлинная рассеянность объясняется недостаточной силой внутреннего торможения. Возбуждение, возникающее под действием речевых сигналов, легко иррадиирует, но с трудом концентрируется. В результате этого в коре головного мозга рассеянного человека создаются неустойчивые очаги оптимальной возбудимости.

Причины подлинной рассеянности внимания разнообразны, их знание необходимо, чтобы не укреплять рассеянность, а бороться с ней. Причиной подлинной рассеянности может быть общее расстройство нервной системы (неврастения), малокровие, болезни носоглотки, затрудняющие вентиляцию легких и, следовательно, обедняющие кислородное питание мозговых клеток. Иногда рассеянность появляется в результате физического и умственного утомления и переутомления, тяжелых переживаний. Одной из причин подлинной рассеянности является перегрузка мозга большим количеством впечатлений. Разбросанность интересов также может привести к подлинной рассеянности, неупорядоченность увлечений укрепляет рассеянность. Еще одной причиной подлинной рассеянности может быть и неправильное воспитание ребенка в семье: отсутствие режима в занятиях, развлечениях и отдыхе ребенка, выполнение всех его прихотей, освобождение от трудовых обязанностей. Скучное преподавание, которое не будит мысль, не затрагивает чувств, не требует напряжения воли - один из источников рассеянности внимания учащихся[6,31,33,63.

4.5 Развитие внимания и методы тестирования

Можно ли научиться быть внимательным, научиться искусству сосредоточения? Наиболее важны для работы памяти параметры концентрации и устойчивости. Рассмотрим эти и другие параметры в условиях произвольного внимания и переходу к послепроизвольному при выполнении типичных видов умственной работы, связанных с запоминанием (чтение, слушание и других). При постараемся выяснить, возможно, ли тренировать эти параметры?

"Необходимости концентрированного внимания всегда сопутствует непреодолимое желание отвлечься",- Артур Блох. Закон Мерфи. Трудно сочетать любой вид умственной деятельности с постоянными усилиями по поддержанию внимания. Поэтому работа в условиях произвольного внимания оказывается далеко не всегда эффективной. Наиболее глубокая концентрация, сосредоточенность возможна лишь при послепроизвольном внимании. Чтобы перейти от произвольного к послепроизвольному вниманию, необходимо активизировать саму работу. Это можно сделать, используя работу памяти -закон осмыслении и интереса. Тем не менее, работая, мы все-таки нередко отвлекаемся. Можно ли избавиться от ненужных отвлечений, научиться работать сосредоточенно ? Для этого необходимо знать некоторые правила сосредоточенной работы.

Во-первых, нужно учитывать, что не все отвлечения вредны. Глубокая концентрация внимания сопровождается возбуждением определенных участков коры головного мозга. Однако длительное поддержание возбуждения невозможно - наступает утомление. Поэтому, в ряде случаев, отвлечения оправданы - когда они носят характер кратковременного отдыха, усиливающего дальнейшую сосредоточенность. 5-10 минут каждого часа умственной работы достаточны для такого отдыха (несколько физических упражнений, небольшой самомассаж, гимнастика для глаз и т. д.).

Однако наибольшие неудобства нам доставляют непреднамеренные отвлечения в процессе самой работы: не связанные с ней посторонние мысли, желание разглядывать посторонние предметы. Поэтому второе правило - необходимость создания соответствующей характеру работы обстановки. Некоторые люди могут сосредоточенно работать при любых условиях, однако для большинства очень важны внешние факторы: относительная тишина, порядок на столе. Хорошее освещение, удобная поза и т. д. Важна также чисто психическая возможность работать именно в этих условиях. Поэтому так легко сосредоточиться, например, в библиотеке. Полезен и заблаговременный созданный настрой на работу. Люди с ярким, образным мышлением могут попробовать такой прием. Представим, что в нашей голове находится огромный шкаф со множеством ящиков. Каждому виду работы в этом шкафу соответствует определенный ящик. Перед началом серьезной работы, требующей глубокой сосредоточенности, максимально отчетливо нужно вообразить, как мы выдвигаем ящик соответствующего вида работы и проверяем, что остальные плотно задвинуты. Этот прием, по свидетельству современников, любил Наполеон, отличавшийся, как известно, огромной работоспособностью.

В-третьих, необходимо учитывать, что сосредоточенность усиливается действием небольших побочных раздражителей. Не нужно стремиться работать в полной тишине: небольшой звуковой фон (тихая музыка, шум за окном, пение птиц) все-таки необходимы. Широко известен опыт одной из библиотек Лондона, в которой были созданы полностью звукоизолированные места для читателей. Очень скоро выяснилось, что в полнейшей тишине сосредоточенная работа невозможна.

В четвертых, нужно ориентироваться на наиболее благоприятные для умственной работы периоды в течение дня. Согласно многочисленным экспериментам пик нашей активности приходятся на 5, 11, 16, 20 и 24 часа. В эти периоды облегчено достижение максимальной концентрации внимания. Однако в процессе умственной работы важна не только степень концентрации внимания, но и возможность ее длительного поддержания.

Способность к длительной концентрации внимания можно тренировать. Целый ряд специальных упражнений предложен йогой, современными системами аутотренинга. Эти упражнения основаны на поддержании длительной концентрации внимания на каком-либо одном объекте. Главная задача при этом - обеспечение полного отсутствия всех посторонних мыслей, которые не относятся к рассматриваемому предмету. Попробуем смотреть на кончик своего пальца с полной концентрацией на нем в течение 3-4 минут подряд. Это далеко не так просто, как кажется, но нужно выполнять подобные упражнения ежедневно. Некоторые психологи рекомендуют широко известное упражнение "созерцание зеленой точки". Оно заключается в следующем: из книги вырезается страница, в центре ее ставится зеленая точка диаметром 1- 2 мм. Ежедневно по 10 мин., лучше перед самым сном в течение 2-3 месяцев нужно смотреть в зеленую точку. Главная задача та же - борьба с посторонними мыслями. Смотреть лучше за столом, время контролировать по лежащим рядом часам. По истечении 10 мин закрыть глаза и сразу лечь спать. Стараться, чтобы страница с зеленой точкой была последним зрительным впечатлением дня. Для тренировки слухового внимания необходимо выделять ежедневно 10 мин. для максимального "вслушивания". Обычно во время слушания мы выполняем еще какую-нибудь работу. Нужно постараться максимально внимательно вслушаться в речь диктора радио, оратора на собрании и т. д. Выполняя подобные упражнения, мы заметим, насколько трудно сосредоточиться на неподвижных, несложных предметах и явлениях. Это происходит потому, что важнейшим условием устойчивого длительного сосредоточения является изменчивость, подвижность, сложность объекта внимания, требующая активного восприятия. Любая однообразность утомляет. Для тренировки устойчивого внимания полезно читать заведомо неинтересную книгу, ставя при этом перед собой специальную задачу найти в ней что-либо интересное. Поэтому условия длительной устойчивости внимания - те же, что и для обеспечения его концентрации. Главное из них - активность выполняемой работы.

Следующий параметр внимания - его объем. Этот же параметр является основной характеристикой краткосрочной памяти. Замечено, что при кратковременном предъявлении человеку под силу воспринять и запомнить 5-7, максимум 9 предметов. У. Это так называемое "правило Миллера 7 ± 2, сформулированное американским психологом Миллером в 1945 г. Он показал, что объем внимания человека, зависит не от количества информации, а от числа блоков, или кусков информации, число которых постоянно и равно 7 ± 2. Поэтому правилу одинаково запоминаются при одновременном восприятии и 7 букв, и 7 цифр, и 7 слов, и 7 идей. Поэтому самый продуктивный, емкий код идей, мыслей, образов. Объем внимания можно тренировать. Бросить взгляд на какой-либо предмет (дом, лицо, интерьер), а затем попытаться воспроизвести его в воображении с максимум деталей. Сравнить свои представления с реальным предметом. Везде, где возможно, нужно тренироваться в таком мгновенном схватывании информации и воспроизведении ее по памяти (витрины, плакаты, группы людей). Для увеличения объема внимания и облегчения восприятия нужно научиться рационально группировать предметы по различным признакам.

Когда говорят об объеме, обычно подразумевают работу внимания, направленного на зрительное восприятие. Однако если внимание проявляется одновременно в различных формах, направлено на различные виды деятельности, то говорят о распределении внимания. Нас не удивляют возможности наших бабушек одновременно смотреть телевизор и вязать или способности машинисток печатать и разговаривать. Такое возможно, когда хотя бы один из видов деятельности представляет собой хорошо знакомую привычную работу, а другая не требует полной сосредоточенности. Большинство видов умственной деятельности, связанных с интенсивной работой памяти, требуют почти 100% концентрации внимания. Известно, что сильно задумавшийся человек нередко имеет неосмысленное выражение лица, поскольку у него не остается "резервов" внимания для поддержания у себя выражения задумчивости. На этот факт обращал внимание еще Эйнштейн. Поэтому вряд ли можно верить рассказам об одновременном чтении и письме или слушания и переводе с иностранного языка. Загрузка внимания при других видах работы меньше. При мытье полов, например, - 9%, при забивании гвоздей - 40%, при вождении автомобиля - 60%, подсчете денег - 80%. Соответственно, в это время возможно выполнение и другой работы. Параметр распределения внимания тоже поддается тренировке. Попробуем одновременно писать разными руками разные слова, например, левой рукой - свое имя, правой - фамилию. Или: считать вслух от 1 до 20. Одновременно писать "20, 19, 18... 1". Затем наоборот: говорить: "20, 19, 18... 1", а писать в порядке возрастания. Это труднее. Рисовать на бумаге или описывать одной рукой в воздухе круг, другой - треугольник. Подобные упражнения не являются пустой забавой. Упражнения для тренировки параметра распределения внимания способствуют увеличению наших способностей приспособления к смене ритма деятельности. Кроме того, они могут использоваться для облегчения перехода от сна к бодрствованию, снятию эмоциональных перегрузок.

Тренируя распределение внимания, мы замечаем, что внимание "скачет" с одного объекта на другой. Здесь имеется другой параметр внимания - его переключение. Важность умения быстро переключаться с одной работы на другую несомненна. Говоря о переключении, следует учитывать, что оно тесно связано с особенностями предстоящей предыдущей деятельности. Чем глубже концентрация внимания на предыдущей работе, чем более сложной и интересной она была, тем труднее переключить внимание на новый вид деятельности, тем в большей степени сказывается эффект торможения. Разные люди по-разному переходят от одного вида деятельности к другому. Это обусловлено особенностями подвижности нервных процессов у каждого человека. Однако, а параметр переключения внимания можно тренировать. Попробуем читать попеременно две или три разные книги - 15 секунд на каждую книгу. Или: страница из одной книги, страница из другой. Возьмем книги близкие по содержанию. После такого попеременного чтения нужно составить планы прочитанного в разных книгах. Параметр переключения можно использовать для определения состояния нашего внимания. Попробуем в течение нескольких дней каждое утро быстро рисовать ряд из таких, например, значков: Z Z Z и т. д. Сравним показатель (количество значков до первой ошибки) за несколько дней - это и будет нашей нормой. Пусть это будет 12. Попробуем сделать то же самое вечером или после интенсивной умственной работы - показатель будет не более 6-7. Таким образом, готовясь к серьезной работе, можно загодя с помощью параметра переключения узнать, готово ли наше внимание к этой работе.

Наше внимание также требует к себе внимания. От умения организовать его работу зависит эффективность многих видов деятельности, связанных с запоминанием. Уделим своему вниманию 5-10 минут в день, и результаты не замедлят сказаться.

Тестирование внимания

Прочтите вопросы и отвечайте «да» или «нет»:

1. Часто ли вы проигрываете из-за невнимательности?

2. Умеете ли вы заниматься делом и одновременно слушать окружающих?

3. Часто ли вас разыгрывают («покупают») друзья и знакомые?

4. Смотрите ли вы внимательно по сторонам, когда переходите улицу?

5. Находили вы когда-нибудь на улице деньги или ключи?

6. Способны ли вы вспомнить в деталях фильм, который посмотрели два года назад?

7. Раздражаетесь, когда вас отрывают от чтения книги, телевизора или другого занятия?

8. Быстро находите нужную вещь?

9. Проверяете сдачу в магазине сразу у кассы?

10.Вздрагиваете, когда кто-то внезапно окликнул на улице?

11.Сумеете найти в большом городе без посторонней помощи то место (музей, кинотеатр, магазин), где побывали лишь однажды в прошлом году?

12.Легко ли пробуждаетесь по утрам?

13.Можете без запинки назвать дни рождения ваших близких?

Подсчет результатов: по одному очку за ответы «да» на вопросы Оценки. Если вы набрали 14 очков и больше, вы на удивление внимательны, даже можно сказать проницательны. Если набрано от 5 до 10 очков, вы достаточно внимательны, чтобы не забыть ничего важного, но бываете рассеяны. Если набрано 11-13 очков - такой памяти и вниманию можно позавидовать. Оценка «отлично». 8-10 - вы достаточно внимательны, чтобы не забыть ничего важного, но иногда бываете рассеяны. Оценка «хорошо». 5-7 очков - вы часто бываете рассеяны, хотя в ответственный момент можете сосредоточится на главном. Оценка «удовлетворительно».

Если набрали 4 очка и менее, вы рассеянный человек - можете не выключить газ, потерять ключ от квартиры или не закрыть ее, забыть о встрече. Вам необходима консультация невропатолога. Оценка «плохо».

4.6 Физиология мышления

Мышление это следующий этап после запоминания. Это процесс преобразования информации с помощью знаковых систем (речи) с тем , чтобы выявить новые связи не полученные непосредственным чувственным опытом. Существует мнение: «Хорошо говорить - значит хорошо мыслить». Мышление как поиск, распознавание явлений происходит при участии лобных, височных и лимбических отделов мозга. Строится мышление на памяти и ассоциативных связях. Мышление может быть образным ( у художников, музыкантов, детей) с использованием чувственных зрительных, слуховых и других образов и абстрактным (у ученых, физиков, математиков), которое строится на второй сигнальной системе с использованием более ёмких понятий.

Быстрота мышления. В жизни есть люди, которые соображают быстро, а есть - медленно. Живость ума, то есть быстрота мышления, зависит от функционального состояния мозга, скорости протекания нервных процессов - возбуждения и торможения. Последние зависят от скорости биохимических процессов, запасов энергетических веществ в нейронах и синапсах.

Живость ума зависит от врожденных индивидуальных свойств нервной системы: «темповики», «капуши», «тугодумы». Быстрота мышления зависит от степени утомления нервной системы и в какой-то мере тренировки на выполнение быстроты мышления. Любого тугодума в определенных условиях можно раскрутить и заставить работать быстро. Другое дело, как его потом вернуть в исходное нормальное для него состояние без нарушения функций мозга.

От чего зависит качество мышления? Говорят ученый, хорошо соображает. В чем это проявляется? Скорее всего в правильности принятия решений, умении связывать факты, события. Правильно решил задачу - значит знает формулы, порядок действий. Грамотно пишет - знает правила грамматики. Выгодно купил - продал, знает спрос и предложение рынка. Таким образом, качество мышления основано на знаниях, правилах, памяти, ассоциативных связях, программ действий[1.87].

4.7 Физиология чтения

Чтение на 100% считается умственной работой, хотя без участия мышц чтение вслух невозможно. Чтение это сложный психофизиологический процесс, который порой кажется легким человеку, умеющему читать. На самом деле, наблюдая за детьми, которые только учатся говорить и читать, видно как это не просто дается. Также трудно учатся говорить и взрослые люди, перенесшие инсульт.

При чтении нужно проявлять внимание (прослеживание за строками), память (воспроизводить значение символов), синхронное участие целого ряда мышечных групп.

Речь, чтение вслух это сложный двигательный навык, в котором участвуют мышцы языка, мимические мышцы лица, гортани, дыхательные мышцы.

В чтении синхронно участвуют зрительные, слуховые и моторные нервные центры лобных долей коры.

Быстрота чтения может служить хорошим психофизиологическим тестом, характеризующим не только двигательный навык, но и внимание, При чтении книги, ее следует положить на подставку с углом в 45°, что обеспечит оптимальный угол зрения. Не следует читать лежа. Это утомляет глазодвигательные мышцы, так как вектор силы тяжести, давящий на глазное яблоко, меняет направление.

Настольная лампа должна находиться слева для правши и справа для левши, чтобы не было теней.

При любой умственной работе необходимо чтение, которое должно происходить на оптимальном от глаз расстоянии, равном примерно 30 см. Хотя оно может быть индивидуальным для разных людей в зависимости от преломляющей способности оптической системы глаза. Очень утомительно чтение при близком расстоянии, так как цилиарная мышца глаза, чтобы увеличить преломляющую силу хрусталика, должна находиться в сокращенном состоянии. Так как чтение, как правило, процесс длительный, то цилиарная мышца находится в статическом напряжении длительное время. Это все равно, что сжать пальцы в кулак и держать 2-3 часа. От статической работы мышц глаза нарушается сосудистый тонус в разных отделах мозга, что вызывает головную боль и снижение эффективности умственного труда [88].

Снятие утомления с глаз при чтении.

Чтобы снять утомление с мышц глаза, нужно крепко зажмурить глаза на 3-5 секунд, а затем открыть их на 3-5 секунд, повторив упражнение 6-8 раз, можно закрыть веки и массировать их круговыми движениями пальцев в течение 1 минуты. Очень хорошо помогает снять утомление глаз еще одно упражнение: глубоко вздохнуть, наклониться вперед, опустив голову до уровня колен, что улучшит обогащение мозга кислородом. Для снятия утомления применяется также специальное упражнение для глаз. На оконное стекло наклейте черный квадратик, размером в клеточку тетради. Прикрыть один глаз картинкой и 30 сек., смотреть на квадратик с расстояния в 30 см., а затем перевести взгляд вдаль, в окно. Упражнение повторить 2-3 раза в день по 4-5 минут.

Хорошо снимает утомление глаз упражнение «пальминг» (см., главу 11.2).

В последнее время для снятия утомления глаз стали применять дырчатые очки-тренажеры. Они тренируют и восстанавливают мышечный аппарат глаза, дают релаксацию напряженным мышцам и заставляют их работать, что способствует восстановлению всего зрительного аппарата, предотвращают образование близорукости. Очки предназначены для домашнего ежедневного применения. Через них можно смотреть телевизор, наблюдать природный ландшафт. Пользоваться такими очками можно 2-3 раза в день по 15-30 минут. Их можно одевать в яркие солнечные дни вместо обычных солнцезащитных очков. Перед покупкой таких очков неплохо проконсультироваться у окулиста.

С целью самоконтроля за своим зрением в приложении 6 дана таблица русского врача Сивцева. Ее можно сканировать на компьютер, а затем увеличить до стандартного размера машинописной бумаги (208 на 294 мм).

Таблица форматом 208 на 294 мм закрепляется на хорошо освещенной стене на высоте, соответствующей уровню ваших глаз в положении стоя. Один глаз вы прикрывайте листом картона 10 на 10 см, а другим смотрите таблицу. Если с расстояния 3,5 метра вы видите все буквы второй строчки снизу (V=1,0) - ваше зрение нормальное; если вы различаете буквы только выше расположенных строк - у вас развивается близорукость.

Глава 5. Влияние факторов внешней среды на эффективность умственного труда

5.1 Влияние освещенности и качества света

Освещенность или качество света при умственной работе в норме должна равняться 500-700 люкс , что обеспечит оптимальное видение предметов и оптимальное возбуждение зрительного анализатора. Под качеством света имеется в виду состав лучей близкий по длине волнам солнечного света, что более физиологично для зрительных рецепторов глаза. Важно иметь одинаковую яркость освещения поля зрения и отсутствие бликов («зайчиков»). Для зрения вредны мелькания, так как изображение не успевает фиксироваться в зрительных центрах. Изображение будет выглядеть слитным, если частота мелькания больше 50гц. У некоторых людей зрение уникально - индейцы, аборигены в Австралии изображение по телевизору видят не слитно, а раздельно, как спицы в колесе, что объясняется способностью нервных центров фиксировать изображение за очень короткое время. Объясняется этот феномен высокой возбудимостью и лабильностью, то есть скоростью протекания нервных процессов в нейронах.

Слишком яркий свет, прямые солнечные лучи при чтении могут вызвать раздражение зрительного анализатора, головную боль, покраснение глаз, слезотечение. Чаще это наблюдается у голубоглазых, сероглазых и зеленоглазых людей, что объясняется недостаточным содержанием в радужке глаза пигмента. Таким людям в солнечную погоду рекомендуется носить темные или дырчатые очки.

Для улучшения работы мозга в зимнее время применяется фототерапия - лечение ярким светом. Свет, попадая на сетчатку глаз, способствует выработке биологически активного вещества дофомина, который стимулирует выработку серотонина или гормона радости. Если его в достатке - сезонной депрессии не наступает. Лечебным является не всякий свет, а интенсивностью лишь 500-600 люкс ( в кабинете с двумя окнами освещенность лишь 500-600 люкс). Такой мощный свет идет от прибора «Биолами»: светотерапия снимает головную боль, ослабляет наркозависимость.

5.2 Влияние шума и музыки

Для работы мозга определенный шумовой фон полезен, так как активизируется ретикулярная формация мозга, а через нее и определенные зоны коры головного мозга. Наиболее оптимальным для умственной работы - фон равный 20-30 децибелам, что равна громкости шепотной речи. Вреден для мозга шум сильный, внезапный, прерывистый, длительный большой по силе (80-100 децибел), неорганизованный. При длительном воздействии такого шума, труднее решать математические задачи, сохранять внимание при чтении, так как в коре головного мозга возникают застойные очаги возбуждения.

Различают три стадии возбуждения нервной системы. В первой стадии возникает повышенный бессознательный расход энергии, что рассматривается как защитная реакция мозга. Во второй стадии наблюдаются неблагоприятные изменения со стороны сердечно-сосудистой и дыхательной систем. В третьей стадии нарушается слух, равновесие, развивается бессонница. При звуковом ударе (взрыве) возникает контузия мозга, что часто встречается на войне.

Благоприятное влияние на нервную систему оказывает организованный шумовой фон, то есть музыка. Музыка стимулирует мыслительные процессы, способствует возникновению зрительных образов. Музыка выступает как фактор, организующий биоритм мозга. Она влияет на эмоциональное состояние, снимает невротическое состояние, создает фоновое (мажорное или минорное) состояние. Под действием музыки изменяются вегетативные показатели: улучшается темп и ритм сердца, дыхания; нормализуется артериальное давление, биотоки мозга. Музыка может способствовать расслаблению мышц и восстановлению сил. Но слушать музыку в течение всего рабочего дня нецелесообразно, так как повышается трата нервной энергии. Поэтому слушать музыку при умственной работе следует сеансами по 10-15 минут с интервалами в 1,5-2 часа. Однако музыка полезна не при всякой умственной работе. Она не полезна, когда требуется значительная концентрация внимания. Например, при заучивании стихов, активного чтения учебника. Отвлекают мелодии популярных песен или с насыщенным текстом.[30.58].

Отрицательное влияние на нервную систему оказывает так называемая поп-музыка, которая создает определенный негативный фон, возбуждая глубинные структуры мозга (подкорку, лимбическую систему), вызывая тем самым наркотический эффект .

Вибрация, тряска, качание оказывают негативное влияние на умственную работоспособность. Все знают, как трудно читать в трамвае, троллейбусе, электричке. Постоянное движение книги вызывает большее напряжение глазодвигательных мышц, затрудняет фиксацию взора, вызывает быстрое утомление. Кроме того, качание и тряска вызывают раздражение вестибулярного аппарата, что провоцирует изменение артериального давления (повышение или понижение), головокружение, нарушение функций вегетативной нервной системы. Некоторые считают, что, читая в транспорте, они экономят время. На самом деле они тратят много нервной энергии, быстрее устают, что снижает эффективность последующей умственной работы.

5.3 Влияние позы, гигиена положения тела

Все в какой-то мере испытали на себе влияние позы при длительной умственной работе: устает шея, болит спина, «затекают» ноги. Даже легкий наклон туловища вперед увеличивает биоэлектрическую активность мышц шеи и поясницы в два раза. Наибольшее статическое напряжение испытывают мышцы шеи, так как масса головы составляет примерно 7% от массы тела. Нагрузка на хрящевые диски в шейном отделе позвоночника возникает даже больше, чем в поясничном. Чем неудобнее поза, тем быстрее наступает утомление вследствие статического напряжения мышц. Безвредным считается наклон позвоночника вперед до 10-12°. Кроме того при длительном сидении возникает застой крови в венах ног и малого таза. В результате у людей с «сидячей» работой нередко встречается варикозное расширение вен ног и прямой кишки (геморрой). Поэтому через каждые 1,5 -2 часа следует вставать со стула и делать физкультурные паузы или хотя бы сходить на другой этаж или конец коридора.

Некоторые известные ученые, писатели (Д. Менделеев, И. Павлов, К. Тимирязев) работали стоя. В XVIII - XIX веках конторские служащие не сидели на стульях, а стояли за конторками - высокий наклонный стол. Сейчас, стоя за таким столом, кафедрой читают лекции профессора в вузах. Художники вообще предпочитают работать стоя - сделал мазок, отошел, посмотрел снова подошел к картине за очередным мазком.

Но работа стоя требует больших энергозатрат: статическая нагрузка ложится не только на спину, но и ноги. В настоящее время инженеры и гигиенисты создают такие сидения, которые бы обеспечили максимальный комфорт. Их поверхности повторяют изгибы спины и форму ягодиц. Раньше делали венские стулья с ямкой на сиденье. В настоящее время в специальных мастерских с помощью тензодатчиков могут изготовить кресло для конкретного человека. Однако такое кресло удобно для пилотов, авиадиспетчеров, операторов различных машин или для отдыха дома за телевизором. Ученому, бухгалтеру, студенту необходимо лишь соответствие стола и стула их росту и длине конечностей. Просто при длительной умственной работе за столом необходимо соблюдать определенные правила: подставка для книги (пупитер), подъем высоты стула, подставка под ноги, иногда полезно опереться подбородком на руку, совершать физкультурные паузы, сидя за столом или вставать по мере утомления и сделать комплекс дыхательных упражнений и упражнений, расслабляющих мышцы шеи и спины. (см. главу 11.2).

5.4 Влияние температуры окружающей среды

Все знают как трудно работать в жару. Как это объяснить? Прежде всего с повышением температуры тела повышается обмен веществ для чего требуется больше кислорода. В то же время сама умственная работа уже увеличивает потребление кислорода центральной нервной системой. При повышении же температуры кислород хуже растворяется в воде, а следовательно и в крови. Кроме того, во время жаркой погоды происходит перераспределение крови - расширяются капилляры кожи с целью увеличения отдачи тепла и уменьшается кровоснабжение других органов и мозга в том числе.

В жаркую погоду человек усиленно потеет, теряя часть воды из сосудистого русла, что повышает нагрузку на сердечно-сосудистую систему. Таким образом, главной причиной снижения умственной работоспособности является кислородная недостаточность, которую испытывает работающий мозг. Следовательно, чтобы обеспечить высокую умственную работоспособность в жару необходимо выполнить несколько условий: поставить в помещении кондиционер, вентилятор, восполнять объем потерянной жидкости, обливаться прохладной водой или вообще в жаркий период дня прекращать умственную работу.

5.5 Влияние состава воздуха

По мнению известного врача, физиолога, гигиениста Ю. Фролова (1967) гигиена умственного труда начинается с открытой форточки. В душном помещении сохранять высокую умственную работоспособность не менее трудно, чем в жару. Что мешает успешно трудиться в душном помещении? Прежде всего избыток углекислого газа и избыток положительно заряженных ионов. Откуда они берутся? Мы выдыхаем их с воздухом. Особенно много положительных ионов в помещении, где много людей. Большое количество положительно заряженных ионов образуют телевизоры и компьютеры. Насытить воздух отрицательно заряженными ионами помогает простое проветривание помещения или люстра Чижевского. Что дают отрицательные ионы? Кислород в присутствии отрицательных ионов легче связывается с гемоглобином, улучшается доставка кислорода к нейронам мозга. В воздухе, обогащенном отрицательными ионами меньше микробов, а учебная программа усваивается лучше на 14-17%. В природе отрицательных ионов много в лесу, у водопадов, на берегу моря. Поэтому многие люди творческого умственного труда предпочитают работать на дачах, где чистый воздух и меньше вредных раздражителей окружающей среды.

Объем углекислого газа в выдыхаемом воздухе составляет 3-4% и при скоплении людей в закрытом помещении его удельный объем в воздухе будет постоянно возрастать. При кратковременном действии углекислого газа, он способствует расширению капилляров мозга, артериол и венул, но при длительном вдыхании углекислого газа наступает спазм мелких сосудов головного мозга, возникают головные боли, ухудшается работоспособность мозга.

Особенно опасен для человека угарный газ (СО), который образуется при неполном сгорании углерода, то есть бензина, угля, дерева. Угарный газ как кислород и углекислый газ соединяется с гемоглобином, но соединение с ним образуется очень прочное и гемоглобин уже не может соединяться с кислородом. В результате парализуется дыхательная функция крови и человек может погибнуть от удушья.

5.6 Влияние метеотропных факторов

Многие люди, а особенно пожилые, больные и дети испытывают ухудшение самочувствия и снижение умственной работоспособности при смене погоды, перепадах атмосферного давления, магнитных бурях. Так при понижении атмосферного давления в воздухе снижается удельное содержание кислорода, а следовательно его меньше поступает в легкие, кровь и, конечно, в головной мозг. При интенсивной умственной работе мозг чувствует недостаток кислорода и дает команду на увеличение легочной вентиляции и мощности работы сердечно-сосудистой системы. В результате повышается артериальное давление, частота сердечных сокращений, улучшается кровообращение в головном мозге. У людей с ослабленным здоровьем вместо положительной адаптационной реакции возникает отрицательная: кровообращение в мозге ухудшается и умственная работоспособность снижается.

Отрицательное влияние на человека, его мозг без сомнения оказывают и магнитные бури. В такие дни, а они считаются неблагоприятными, чаще возникают автомобильные аварии, авиакатастрофы, производственные травмы. Объясняется это тем, что каждый нейрон это своего рода микроэлектростанция, которая генерирует биотоки. Доказательством этого явления является возможность зарегистрировать электроэнцефалограмму. Магнитное же поле возбуждает в организме и нервной системе «вихревые токи», которые негативно воздействуют на биотоки мозга, нарушая его функции.

Кроме атмосферных электромагнитных полей на наш мозг действует бытовой «электросмог» от бытовых приборов: электробритвы, пылесоса, миксера, микроволновой печи, стиральной машины, утюга, холодильника, компьютера, телевизора, видеомагнитофона. Перечень приборов идет по убывающей степени излучения.

От магнитных бурь сильнее страдают люди (молодые в том числе), которые мало бывают на свежем (открытом) воздухе, мало двигаются. Железобетонные коробки, каковыми являются наши дома, экранируют нас от естественных факторов внешней среды - световых лучей и магнитного поля атмосферы, снижаются адаптационные способности организма. Если у больных - хроников и пожилых людей во время магнитных бурь наблюдается ухудшение самочувствия и обострение болезней, то у молодых (учащихся, студентов) ухудшается внимание, возрастает число ошибок при счете, письме, работе на компьютере; наблюдается снижение психоэмоционального состояния (сонливость, снижено настроение).

Чтобы противодействовать электромагнитным полям необходимо высокоактивное состояние центральной нервной системы. Залогом такого состояния является хороший сон, избегание переутомления, оптимальное питание, необходимое для успешной функции мозга (см. ниже), отсутствие вредных интоксикаций нервной системы (алкоголя, наркотиков, никотина), физкультура на свежем воздухе, оздоровительная ходьба и бег (см. приложение 1).

Глава 6. Условия высокой умственной работоспособности

Современная жизнь требует поддерживать высокую умственную работоспособность без снижения качества и утомления. Известный русский физиолог Н. Введенский (1952) считал, что «устают и изнемогают не столько от того, что много работают, а от того, что плохо (неумело) работают».

Из реальной жизни известно, что люди творческого труда (ученые, писатели, музыканты, художники) проявляли удивительную интеллектуальную работоспособность. Например, Лев Толстой по несколько раз переписывал «Анну Каренину» и «Войну и мир». Как им это удавалось, каким путем и какой ценой, мы и попробуем разобраться в этой главе.

Чтобы поддерживать высокую эффективность умственного труда, с физиологической точки зрения, необходимо соблюдать ряд условий[83.85].

6.1 Постепенное вхождение в работу

Во всякий труд следует входить постепенно, будь то труд умственный или физический. Как это объяснить физиологически? Из физики известно, что всякое тело обладает инерцией движения. Если тело находилось в покое, то необходимо время, чтобы его разогнать, набрать необходимую скорость движения. Тоже самое наблюдается и в физиологии нервной и других систем нашего организма. Чтобы включить адаптационные механизмы, требуется время на возбуждение нервной системы, на проведение нервной импульса к рабочим органам, на сокращение сердца и дыхательных мышц, на движение крови по сосудам.

В работу можно входить быстро, а можно медленно. Как лучше? С точки зрения физиологии лучше входить медленно. Быстрое, форсированное вхождение требует дополнительных энергозатрат. Быстрее врабатываются молодые отдохнувшие люди. Вработаться можно быстро, если того требуют условия: звучит сирена, солдаты вскакивают, одеваются, бегут к пушкам; звенит будильник, студент встает, идет на лекцию. Хотя, можно встать, придти в аудиторию, но не проснуться окончательно - только на втором, третьем уроке мозг принимает оптимальную форму, обеспечивающую учебную деятельность. Поэтому «трудные» предметы, требующие повышенного внимания (математика, физика, химия) лучше проводить на 2-3 уроке, а на первом следует проводить разминку для мозга - повторение пройденного материала. Но это в идеале. Реальное учебное расписание очень плотно насыщенно и завучу при составлении расписания выбирать не приходится.

Тоже самое наблюдается по дням недели: в понедельник (и в школе, и на производстве больше ошибок и брака в понедельник); вторник, среда, четверг - оптимальная работоспособность, в пятницу, а тем более в субботу - спад умственной работоспособности.

Вхождение в умственную работу будет быстрее и легче физически, если накануне (днем, вечером) человек занимается этой же работой (решал задачи, писал реферат). Почему это происходит? Дело в том, что в мозге остаются «следовые» очаги возбуждения, которые обеспечивают готовность нервных центров к работе на следующий день. Утром легче проснуться и встать, если вечером запланировал более раннюю работу. В работу легче включиться, если ее ждал - выгодная, нужная, важная работа.

6.2 Обеспечение оптимального темпа, биоритма и режима работы

Почему необходимо это условие? Есть люди, которые от природы все делают быстро - это «темповики»; другие все делают медленно - это «капуши». Как это объяснить? По учению И.П. Павлова - врожденным типом центральной нервной системы. Есть сангвиники и холерики, у которых наблюдается высокая скорость протекания нервных процессов. Для них медленная работа утомительна. У флегматиков и меланхоликов нервные процессы возбуждения и торможения протекают медленно. Чтобы их заставить работать быстро, нужно сначала хорошенько «вздрючить» - дать сильный раздражитель: выговор, угроза, условие, физическое наказание. Однако такая работа потребует от людей этого типа дополнительных нервных энергозатрат, будет протекать с ошибками, создаст дискомфорт или закончится нарушением функций нервной системы (головная боль), и сердечно-сосудистой (боли в сердце, сердцебиение, повышение или падение артериального давления). Поэтому желательно работать в оптимально удобном для данного человека темпе. Идеально, с точки зрения сохранения здоровья, если бы учебная часть школы, учащихся с разными темпами работоспособности выделила в отдельные подгруппы и установили для них разную продолжительность и интенсивность урока.

Очень важно при умственной работе учитывать биологический ритм. Всех людей в зависимости от их врожденного биоритма можно разделить на «жаворонков», «голубей» и «сов». С физиологической точки зрения лучше быть «жаворонком» и «голубем», у которых оптимальная работоспособность наблюдается в течение светового дня: жаворонки более производительны утром (память, внимание, быстрота счета), голуби - днем. Данные типы биоритмов у людей формируются как на основе врожденных свойств нервной системы, так и приобретенного стереотипа вследствие установок в семье. Важно ли это учитывать при умственной работе? Да, конечно, если позволяют условия. Многие творческие люди (ученые, писатели, драматурги) любили работать вечерами и ночами, что можно объяснить также уменьшением на нервную систему влияния внешних раздражителей.

В то же время жаворонкам трудно работать в ночные смены, особенно если работа требует большого внимания (авиадиспетчер, бухгалтер, хирург). У таких людей легко возникают расстройства нервной, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем. Жаворонкам наиболее ответственную и трудную работу лучше делать с утра на фоне пика работоспособности (школьнику - учить стихотворение, решать математические задачи).

Голуби лучше работают днем, но могут и ночью для их нервной системы, очевидно, важны солнечные лучи, которые стимулируют нервную систему. Влияние биоритмов на умственную работоспособность заметно проявляется при быстрой смене временных поясов. В выигрыше окажутся те, у кого биоритм совпадет в связи со смещением временного пояса. У кого он не совпадает - происходит резкое снижение умственной работоспособности. Нарушать свой биоритм нередко приходится учащимся специализированных школ и студентам вузов в период экзаменационной сессии, когда они накануне экзамена просиживают за учебником всю ночь, а утром приходят на экзамен с резко сниженной функцией мозга[59,60,84].

6.3 Наличие постоянной сенсорной информации

Например, при слабом освещении трудно читать, писать, считать, потому что плохо видно. Но не только. Свет, действуя на рецепторы глаз, стимулирует функцию мозга, создавая его оптимальную активность. Некоторые люди при слабом освещении начинают дремать. Другой пример, вы приехали на базу отдыха в лес или к озеру. Три дня отдыхаете…, а затем вам понадобится телевизор, радио, книги, музыка, то есть раздражители нервной системы, информация о внешнем мире .

Исследования ученых показали, что наибольшую работоспособность оператор (пульт управления авиадиспетчера) проявляет, если поступает около 400 сигналов в час. Если сигналов - меньше, то мозг оператора теряет активность.

Слуховые раздражители как мешают, так и помогают умственной работе. Если вы воспринимаете новую информацию (учите стихи, читаете учебник), то посторонние звуки, особенно несущие какую-то информацию, мешают умственной работе.

При управлении какой-либо техникой звук просто необходим, для создания оптимального фонового возбуждения нервной системы. Так водители-дальнобойщики, чтобы не «клевать носом» при езде по однообразной, а особенно ночной дороге включают музыку, что позволяет не заснуть за рулем и сохранить внимание. При некоторых нервно-психических заболеваниях в тишине возникают слуховые галлюцинации и, чтобы они прошли, люди подсознательно создают искусственный шум: включают воду в ванной, радио, телевизор, будильник и т.п., мешая соседям.

6.4 Правильное чередование труда с отдыхом

Как долго можно работать за компьютером, письменным столом, просто читать? У всех по-разному. Известные ученые, писатели, политики работали по 18 часов в сутки. Хотя они и соблюдали определенные правила гигиены умственного труда: меняли одну умственную работу на другую, делали физические разминки, паузы на прием пищи. Даже такой титан мысли как К. Маркс писал, что «человек может расходовать в продолжении суток, лишь определенное количество жизненной силы». Нормальному человеку со средней умственной работоспособностью перерывы для отдыха следует делать через 1-1,5 часа работы в зависимости от индивидуальных способностей. Существуют ли признаки, говорящие, что пора отдыхать? Такие признаки, конечно, есть. Они делятся на объективные и субъективные. К субъективным следует отнести головную боль, боли в глазах, мышцах шеи и спины. К объективным относятся сниженные темпы работы, появление ошибок, ухудшение почерка. Прекращать работу следует на I - II стадии утомления, что позволит быстрее восстановиться .

Как отдыхать при напряженной умственной работе? Можно лечь на диван, закрыть глаза, расслабиться на 10-20 минут. Это пассивный отдых, он рекомендуется для людей со «со слабым» типом нервной системы или при переутомлении.

Можно менять вид умственной работы: почитать художественную литературу, поиграть в шахматы. Если еще остается «мозговая» энергия. Так порой поступают люди с «сильным» типом нервной системы, большими энергетическими запасами в нервной системе, высокой скоростью восстановительных процессов.

Самым же лучшим физиологическим способом отдыха при умственной работе является физическая работа в виде физкультурных пауз. Что дают физкультурные паузы? Прежде всего увеличивается частота сердечных сокращений, повышается артериальное давление, легочная вентиляция, что улучшает кровообращение мозга, а следовательно и доставку кислорода к мозгу. Кроме того, в мозге при мышечной работе возникают новые очаги возбуждения, которые способствуют снижению возбуждения ранее работающего центра. Такое «наведенное» торможение ускоряет восстановительные процессы в утомленном центре.

Однако в процессе умственной работы отдых не должен быть слишком длительным. Разработана целая серия в зависимости от продолжительности физкультурных пауз.

Микропаузы (от 20 до 60 сек.): поднять глаза (перевести взор), потрясти кисти, потянуться, сменить позу, делаются через 10-20 минут работы.

Очень короткие паузы от 1 до 5 минут: можно встать, сделать вдох - выдох, наклониться вниз - в стороны, присесть 5-10 раз, делаются через 30-40 минут работы.

Короткие паузы длятся 5-10 минут, через 1-1,5 часа работы - это переключение внимания, физкультурные паузы на 5-10 упражнений (см. приложение 3,4).

Почему в процессе умственной работы паузы должны быть короткими? Дело в том, что ваш мозг уже вработался и более длительный отдых приводит к угасанию рабочей доминанты, снижению фонового возбуждения рабочих зон мозга.

Длинные паузы. Они могут длиться от 1 до 2-х часов. Во время этих пауз можно совершить пешеходную прогулку, покататься на велосипеде, зимой - на лыжах, коньках. Идею активного отдыха обосновал великий русский физиолог И.М. Сеченов еще в конце XIX века. И.П. Павлов считал, что при физической работе человек испытывает мышечную радость. Посмотрите на собаку, которую вывели погулять или младших школьников на перемене - они не ходят, а с удовольствием бегают. Современные физиологи доказали, что при мышечной работе в организме вырабатываются антистрессовые гормоны - эндофины. Между мозгом и мышцами существует не только прямая связь (мозг - система управления мышцами), но и обратная: от мышц во время работы к мозгу идет поток нервных импульсов, стимулирующих мозг, его функции. Кроме того, при работе мышц увеличивается кровообращение мозга, что способствует улучшению снабжения его кислородом, пластическими и энергетическими веществами. Таким образом, мозг и мышцы как бы созданы друг для друга. Один физиолог сказал, что они просто любят друг друга.

В своем труде «Рефлексы головного мозга» (1961) И.М. Сеченов писал, что все многочисленные проявления мозговой деятельности сводятся в конечном итоге к мышечному движению: смеется ли ребенок при виде игрушки( сокращаются мимические мышцы лица), дрожит ли девушка при мысли о первой любви ( сокращаются мышцы туловища, конечностей), записывает ли Ньютон мировые законы на бумаге (сокращаются мышцы руки).

Физкультурные паузы широко применяли известные русские ученые и писатели: И. Павлов на досуге любил колоть дрова; И. Сеченов - играть в лапту; Л. Толстой косил сено; Д. Менделеев делал чемоданы.

Длинные физкультурные паузы это фактически занятие физической культурой. В зависимости от продолжительности они могут быть ежедневными или через день[24,62].

Однако есть умственная работа тяжелая (обучение в специализированной школе, университете или академии), то физическая работа должна быть легкой и средней тяжести. Совмещать интенсивную физическую работу с тяжелой умственной крайне трудно. Большая нагрузка ложится на все системы: нервную, эндокринную, сердечно-сосудистую. У учащихся - спортсменов или студентов - спортсменов нередко развивается дистрофия сердечной мышцы, нарушение сердечного ритма в виде тахикардии и экстрасистолии.

Кроме общей физической подготовки необходимо выполнять специальные упражнения улучшающие кровообращение мозга:

1. Глубоко вздохнуть и опустить голову до колен (положение сидя) на несколько секунд.

2. Лечь на пол, руками держаться за диван, кресло, а ноги пытаться задрать за голову; это упражнение способствует растяжению мышц задней части шеи и толчками гонит кровь к мозгу.

3. Очень полезны ПИРы, то есть растяжения мышц шеи: сидя на стуле рукой тянуть за голову, положив руку на теменную часть головы, другой держаться за нижнюю часть сидения. Это упражнение снимает утомление мышц шеи и улучшает кровообращение мозга.

4. Наклоны вперед, доставая руками до пола до 20 раз. Их рекомендовал еще Авиценна.

6.5 Умственная работа и «большой спор»

Совмещать большой спорт и обучение в вузе на «хорошо» и «отлично» чрезвычайно трудно. Большие физические и психоэмоциональные нагрузки, а часто и перегрузки (перетренировки, соревнования) вызывают срыв адаптации основных систем организма. Если к этому добавить систематические учебные занятия, семинары, зачеты, экзамены, то нагрузки на нервную систему становится просто непосильным. Тем не менее в моей двадцатилетней практике работы в Урал ГАФК встречались студенты, которые, приезжая со сборов или соревнований, сдавали экзаменационную сессию на «хорошо» и «отлично». В качестве примера можно привести олимпийскую чемпионку, мастера спорта международного класса по конькобежному спорту С. Бажанову; чемпионку Европы, мастера спорта международного класса по спортивной ходьбе Е. Сайко и других.

После окончания спортивной карьеры многие титулованные спортсмены преуспели и в интеллектуальной деятельности. Так, например, олимпийский чемпион по тяжелой атлетике А. Воробьев стал доктором медицинских наук; легендарный Ю. Власов также олимпийский чемпион и неоднократный чемпион мира по тяжелой атлетике впоследствии стал признанным писателем - публицистом.

Неоднократная олимпийская чемпионка по конькобежному спорту легендарная Л. Скобликова защитила докторскую диссертацию. Мастер спорта международного класса по легкой атлетики В. Лощилов защитил диссертацию на звание доктора технических наук, лауреатом государственной премии.

Как же объяснить такие феномены? Очень просто. Чтобы достичь больших успехов в спорте необходимо обладать совершенной, вернее уникальной от природы нервной системой, которая способна управлять всеми системами организма при функционировании в экстремальных условиях среды, адаптироваться к любым видам деятельности. Кроме того, спорт закаляет характер, формирует упорство в достижении цели, что по И.П. Павлову можно охарактеризовать как формирование усиленного «рефлекса цели».