Физиологическое обоснование методов организации умственного труда студентов

Детский мозг не может нормально жить и развиваться, если испытывает недостаток внешней информации. Он буквально страдает от этого. Доказано, что дети, которых не берут на руки, не разговаривают с ними - развитие психики отстает от средних данных. Возникает синдром обеднения психики, который чаще возникает у детей детских домов, в многодетных семьях, семьях алкоголиков. Но и в нормальных семьях, занятые родители порой не могут уделить ребенку достаточно время. В лучшем случае они нанимают нянек, то сеть передоверяют воспитание и образование детей на ранних этапах чужим людям. Что здесь плохо? Чужой воспитатель -это «чужая» эмоциональная окраска мира, которая передается ребенку.

После трех лет следы эмоциональной и интеллектуальной запущенности очень велики и исправлять их довольно трудно - у 50% детей в 7-8 лет с задержкой в развитии интеллекта выявились в левом полушарии локальные патологические изменения электроэнцефалограмм в виде снижения частоты альфа ритма.

В тоже время при оптимальной эмоциональной и интеллектуальной стимуляции мозга даже дети, перенесшие мозговые родовые травмы, развиваются успешно и мало в чем отстают от здоровых. Интеллектуальную пластичность и жизнеспособность мозга доказывает сама жизнь. Описан случай, когда девочке в шесть лет, больной эпилепсией, хирурги удалили полностью кору правого полушария. Сразу после операции она утратила контроль за мышцами левой стороны тела. Девочку пришлось заново учить движениям и ходьбе. К 13 годам она почти полностью восстановила движения левой стороны тела и хорошо развивалась интеллектуально - училась на хорошие и отличные оценки, любила музыку, математику, искусство. И все это за счет одного левого полушария.

При любом обучении (речь, письмо, счет) происходит создание нейронных цепей - связей, в которых участвуют синапсы. К двум годам в мозге ребенка создается синапсов в два раза больше, чем их было при рождении. Эти нейронные связи и позволяют мозгу сохранять информацию и обеспечивать движение. Родительская речь, прикосновения (поглаживания, гимнастика) являются главнейшими раздражителями и стимуляторами мозга, убыстряющими формирование нейронных связей .

В раннем возрасте недопустимо плохое обращение с детьми (крик, повышенный тон, раздражительность), так как при малейшей угрозе мозг приходит в состояние тревожной готовности, формируется застойный очаг возбуждения, в крови повышается уровень «стрессовых» гормонов, усиливается сердцебиение. В дальнейшем это выливается в тревожность или агрессию.

Рост мозга (морфологическое строение, нейронные связи, зоны мозга) в основном заканчиваются к 10-12 годам. К этому времени ребенок уже в совершенстве владеет речью и осваивает до 90% двигательных навыков4,18,48,74,78].

10.2 Влияние полового созревания на функции мозга и умственную работоспособность

Новый этап развития мозга, интеллекта, психики наблюдается во время полового созревания и сразу после него. Способности и таланты, заложенные в человеке природой расцветают и проявляются в полную силу. Объясняется это тем, что как эстрогены (женские половые гормоны) так и андрогены (мужские половые гормоны), обладают анаболитическим эффектом, усиливая синтез белков в нейронах, активизируя корковые процессы мозга (П.В. Сергеев и др., 1974). В результате повышается выносливость к умственной работе: юноши и девушки могут учиться в вузах, осваивать сложные профессии. Воздействуя на лимбическую систему мозга, половые гормоны формируют сексуальность, то есть интерес к противоположному полу и влюбленность.

Влияет ли влюбленность на умственную работоспособность и творчество? Конечно да! Однако здесь наблюдаются две крайности: одних она дезорганизует - теряется интерес к учебе, работе; других наоборот мобилизует. Такие влюбленные пишут стихи, романы, картины. Вспомните творчество известных и мало известных поэтов - они потому и написали свои лучшие стихи, что влюблялись. У школьников и студентов влюбленность также может оказать положительное влияние на умственную работу мозга. Например, юноша - «троечник» влюбляется в девушку - «отличницу». Чтобы привлечь к себе ее внимание и добиться признания, он мобилизуется и порой тоже становится «отличником».

Таким образом, половые гормоны как бы «подпитывают» мозг, активизируя все его функции.

При чрезмерной гормональной стимуляции мозга подростков, что может иметь место при частых мастурбациях (особенно у юношей), возникает повышенная возбудимость, нарушается сон, ухудшается внимание; появляются раздражительность, тревожность, утомляемость. Избыточное поступление половых гормонов настолько сильно возбуждает мозг, что нарушается равновесие между процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе.

В конечном итоге такое состояние может привести к развитию различных форм астенических состояний нервной системы и неврозов.

С возрастом, по мере угасания функции половых желез, умственная работоспособность ухудшается. В первую очередь страдает память. Особенно это заметно у женщин в климактерический период. У мужчин такой четкой грани ухудшения памяти нет, так как угасание половых желез у них идет медленно и продолжается до 70-80 лет.

Особенно заметно влияние половых гормонов на мозг после их острой утраты у еще молодых людей. Например, вследствие кастрации. У таких людей четко прослеживается нарушение функций нервной системы: они становятся раздражительными, плаксивыми; появляются страх, депрессия; снижается умственная работоспособность и творческая активность. Кроме того, у кастрированных людей (мужчин) нарушается обмен веществ: развивается ожирение и ранний атеросклероз[42,74,93].

10.3 Развитие интеллекта у детей

Биологические сроки созревания мозга у детей разные и зависят от генетической программы, питания, стимуляции мозга, соматических и нервных болезней. Под стимуляцией мозга следует понимать не только специальное обучение, а и неспецифическое воздействие на чувствительные системы. Врачи и педагоги давно заметили, что больные дети (имеющие хронические заболевания), которые часто подвергаются болевым процедурам (уколы, анализы, операции) интеллектуально развиваются раньше. Почему это происходит?

Боль, психоэмоциональный стресс, генерализованное возбуждение нервной системы облегчает установление нейронных связей. Речь разумеется идет о соматических заболеваниях (ревматизм, хроническая пневмония, аллергические заболевания), а не о нервно-психических и инфекционных. Хотя умственная работоспособность у них ниже, а утомляемость выше.

Главным критерием развития мозга и интеллекта детей является умение говорить и читать. Речь и чтение это сложный психофизиологический акт развивается длительно и не просто. Чтение вслух - это трудный психофизиологический тест, требующий синхронного участия зрительной, слуховой и моторной коры головного мозга. При чтении необходимо проявить внимание (прослеживать строки), память (воспроизводить значения символов), быстроту сенсорно-моторных реакций.

Чтобы научиться читать нужно выработать сложный двигательный навык. В устной речи участвуют мышцы языка, мимические мышцы, мышцы и связки гортани, дыхательные мышцы. Сроки овладения речью и чтением у детей разные: одни читают с пяти лет, другие с шести, а третьи и в семь, восемь с трудом. Чем это объяснить? Прежде всего биологическими сроками созревания мозга и сроками начала обучения. Сроки созревания мозга в свою очередь зависят от генетической программы, питания, протекания беременности (с интоксикацией и кислородным голоданием или в норме) и самих родов (асфиксия и травма задерживают развитие мозга).

Учитывая, что чтение это сложный и трудный психофизиологический акт - вытекают гигиенические установки: в 6 лет продолжительность чтения не должна превышать 8 минут, а в 7-8 лет не более 10 минут. В умении читать вслух важно иметь фонематический слух - способность слышать звуки, различать и комбинировать их.

Слуховые корковые центры находятся в височных долях мозга. Причем в левом полушарии эти центры длиннее и больше по площади, чем в правом, то есть имеет место асимметрия строения мозга. Замечено также, что когда размеры слуховых полей различны - речь осваивается раньше и быстрее.

Зрительная кора по своим размерам в разных полушариях также различна: у одних асимметрия выражена, у других нет. У художников она, как правило, более выражена. Тоже наблюдается у музыкантов только в височных долях. Причем эти различия (наличие асимметрии) выражены с детства, заложены генетически. Систематическое раздражение этих зон во время обучения, чтения, речи способствует установлению нейронных связей с другими зонами мозга и морфологическому развитию слуховых и зрительных зон, так как все большее число клеток участвуют в речи.

Но за все приходится платить. Существует понятие «плата» за адаптацию: плата за стройную фигуру - диета, за хорошее образование - здоровье. У детей (людей) с развитой асимметрией мозга возникают затруднения в восстановлении утраченных функций левого полушария. У детей в результате травмы, у взрослых - инфаркта мозга. По этой же причине в раннем возрасте следует избегать жесткой специализации в обучении. Даже если это обучение хорошо дается (рисование, счет). Отсюда следует практический выход: задача детского развития (в раннем возрасте) приобрести как можно более широкий и многогранный опыт. Дать мозгу ребенка разные виды информации, которые дадут подпитку ассоциативному мышлению и экстраполяции (переносу навыков и знаний с одного рода деятельности на другой). Следовательно, нужно и рисовать, и писать, и считать, и слушать музыку, и конструировать, и танцевать и т.п. [74,91,92].

10.4 Характеристика умственного труда учащихся

Труд учащихся и студентов, который состоит в приобретении новых знаний и умений, относится к тяжелому умственному труду. Особенно высока напряженность умственного труда в специализированных школах. В чем трудность обучения в таких школах? Прежде всего в большом объеме информации, который необходимо усвоить по сравнению с обычной школой, в условиях дефицита времени. Данные условия требуют наличия большого объема памяти и высокого функционального состояния нервной системы.

Обучение в специализированной школе протекают в условиях острого и хронического стресса: частые контрольные, олимпиады, экзамены, неизбежность ежедневного опроса, так как в подгруппе класса всего 10-12 учащихся, страх «вылететь» из школы, интеллектуальная конкуренция внутри класса между учащимися. Катастрофически не хватает времени на физическую культуру, поэтому обучение и жизнь проходит в условиях гиподинамии и гипокинезии, что оказывает неблагоприятное влияние на здоровье. В случаях, когда специализированные школы находятся в другом населенном пункте и учащиеся оторваны от дома, обучение протекает в условиях дефицита количества и качества питания.

Что же позволяет судить о тяжести учебной нагрузки у школьников? Прежде всего это физиологические и патологические изменения со стороны систем жизнеобеспечения организма. Наличие признаков и симптомов переутомления. Признаки эти делятся на объективные и субъективные.

К субъективным признакам относятся головная боль, тяжесть в голове, утомляемость, раздражительность, боли в сердце, сердцебиение, тяжесть в животе, головокружения, боли в глазах.

К объективным относятся высокое или низкое артериальное давление, частый пульс (больше 90 ударов в минуту), нарушение сердечного ритма по данным электрокардиограммы, сильная потливость при психоэмоциональном и психофизическом напряжении, нарушение сна, повышенная температура, нарушение функции кишечника (запор, понос), повышенные сухожильные рефлексы.

К объективным относятся также физиологические тесты, характеризующие умственную работоспособность: ухудшение оперативной памяти, снижение внимания, ухудшение счета, замедление сенсорно-моторных реакций .

На фоне переутомления легко возникают острые респираторные заболевания верхних дыхательных путей: ренит (насморк), фарингит, тонзиллит, гайморит, трахеобронхиты. Нередко эти заболевания носят затяжной характер, что свидетельствует о снижении иммунитета на фоне переутомления[62,65].

10.5 Особенности динамики умственного труда детей

Любой труд (умственный или физический) начинается с вырабатывания (периода повышения работоспособности), периода устойчивой работоспособности, снижения работоспособности (утомление) и переутомления (нарушение физиологических функций мозга и систем жизнеобеспечения).

Врабатывание у детей происходит быстрее, чем у взрослых, так как нервная система у детей более возбудима. Однако сбрасывать со счетов фактор врабатывания у школьников разных возрастов нельзя. Все равно требуется определенное время для «раскрутки» нервных процессов, поэтому первый урок должен быть более легким: повторение пройденного этапа или более «легкий» предмет изучения.(24).

Период устойчивой работоспособности у детей короче, чем у взрослых, так как ниже устойчивость корковых процессов мозга вследствие быстрой траты энергетических ресурсов. Поэтому у старших школьников продолжительность уроков составляет по 45 минут, у младших школьников - 20-30 минут.

Утомление наступает быстрее и обвальнее, что объясняется также энергетическими причинами. Признаками утомления является: ухудшение оперативной памяти (переспрашивают), хуже внимания (легко отвлекаются, делают больше ошибок, перестают слушать), «клюют» носом, кладут голову на парту. Обвальное утомление наблюдается после сдачи экзаменов: сдал и резкий спад умственной работоспособности, который объясняется не только физиологическими (трата энергии), но и психологическими - потеря мотивации к продолжению умственной работы [11,75].

10.6 Влияние типа нервной системы на эффективность умственного труда

Дети так называемого «слабого типа» быстрее врабатываются, быстрее устают, у них короче период оптимальной, стабильной работоспособности. Они не могут производительно работать при шуме, не спят при свете. Хорошо учатся в «тепличных» домашних условиях (доброжелательная обстановка, хороший сон и питание). Если им приходится жить в общежитии, то качество учебы снижается с «хорошо» и «отлично» на «удовлетворительно». Им труднее освоить большой учебный материал вследствие небольшого объема долговременной памяти. Они плохо переносят экзаменационный стресс, публичные выступления. Письменные экзамены, контрольные работы они пишут лучше, чем устные[32,37,45].

Дети больше, чем взрослые, зависят от биоритмов. Причем, чем младше ребенок, тем эта зависимость сильнее. Взрослый может заставить себя работать ночью, ребенок - нет. Более зрелые учащиеся, чаще это девочки в 13-14 лет, могут волевым усилием заставить себя работать и вечером и в воскресные дни.

Глава 11. Управление умственной работоспособностью или коррекция работы мозга

При интенсивной или продолжительной умственной работе, несмотря на соблюдение условий, данных в главе 6, рано или поздно неизбежно возникает утомление и человек пытается стимулировать работу мозга различными средствами.

11.1 Использование естественных биостимуляторов

Наиболее распространенными являются чай и кофе, содержащие кофеин. Усиливают ли они работу мозга? Да! Но на короткое время. Активизируются синаптические передачи нервного импульса, расширяются сосуды мозга, стимулируется работа сердечно-сосудистой системы: повышается частота сердечных сокращений и артериальное давление, увеличивается минутный объем кровотока вообще и кровообращения мозга в частности (20).

Можно ли кофе пить каждый день? Пожалуй нет. Его можно употреблять эпизодически, когда нужно выполнить срочно работу, плохая погода, у вас снижено артериальное давление крови. Повторное употребление кофе приводит к торможению нервной системы (иные студенты говорят: «Напился кофе и потянулся в сон») или перевозбуждению и переутомлению.

При частом, бесконтрольном потреблении кофе возникает пристрастие к нему, которое расценивается как малая наркомания. Малая - потому что нет такого сильного воздействия на психику, какое оказывают настоящие наркотики. Однако опасность для здоровья - его частое употребление все же создает. Люди, которые пьют по 3-4 чашки кофе в день, начинают испытывать сердцебиение и пульсацию сосудов головы, что свидетельствует о возникновении тахикардии (учащение пульса более 90 ударов в минуту) и повышении артериального давления. При употребление кофе в вечернее время возникает бессонница. Употребление кофе в чрезмерно больших объемах очень опасно для здоровья. В. Шукшин, который за ночь выпивал банку кофе, умер от сердечно-сосудистого заболевания. Та же участь постигла Бальзака, который, по мнению современников, постоянно пил кофе по ночам. Причина в том, что кофеин стимулирует не столько кору головного мозга, сколько сердечно-сосудистую систему.

Более физиологично употребление чая, в котором содержание кофеина меньше, а эффект от выпитого чая развивается медленнее и действует дольше. Употребление чая расширяет сосуды мозга, улучшая доставку кислорода, активирует тем самым работу мозга. Положительный эффект возникает не только от действия кофеина, но эфирных летучих масел, которые действуют на обонятельный анализатор. Очень любил пить чай Лев Толстой: «Я должен был пить много чая, ибо без него не мог работать, чай высвобождает возможности, дремлющие в глубине моей души»- говорил он. Из этого высказывания видно, что и у великих людей наблюдалась зависимость от кофеина. Они также вынуждены были стимулировать работу мозга, чтобы выполнить огромный объем работы. Польза чая состоит не только в тонизирующем эффекте. Употребление оптимального объема жидкости способствует восполнению объема циркулирующей в сосудах крови, улучшая тем самым кровообращение мозга. Однако при употреблении чрезмерно крепкого чая также возникает пристрастие. Некоторые люди выпивают за день или за ночь целый чайник (2-3 литра), используя пачку чая. Другие, которых зовут «чифирами», пачку чая или Ѕ пачки запаривают на одну чашку и выпивают за один прием.

Так вынуждены делать шоферы-дальнобойщики во время ночных рейсов с тем, чтобы не уснуть за рулем, или хирурги, когда приходится оперировать ночью. Я спрашивал у них: «Что вы чувствуете, когда выпиваете такой крепкий чай?». Они отвечали: «Сердце бьется как молот и не дает уснуть». Артериальное давление при этом повышалось до 140-160 мм. рт. столба, а пульс до 90-100 ударов в минуту. Чтобы употреблять чай такой крепости нужно иметь очень здоровое сердце. При частом употреблении кофе и чая развивается гипогликемия, то есть пониженное содержание сахара в крови, что отрицательно скажется на работе мозга. Гипогликемия открывает дорогу сахарному диабету. Профилактика гипогликемии - высокобелковая и малоуглеводистая пища.

Стимулирующее действие на нервную систему оказывает шоколад. Этот любимый всеми продукт содержит не только уже известные вам кофеин, но и в меньших количествах теофиллин и теобромин. Последние стимулируют гипофиз, который вырабатывает гормоны эндофины, вызывающие легкий обезболивающий эффект. В институте нейробиологии (Калифорния, США) обнаружено, что в шоколад в малых дозах входят три вещества, содержащиеся в марихуане. В Канаде описаны случаи патологического пристрастия к шоколаду полных женщин, которые съедали в день по 2-3 плитки шоколада. Полезное, активирующее воздействие на мозг оказывают и другие вещества, входящие в шоколад. Бобы шоколадного дерева, из которых готовят шоколад, содержат много микроэлементов, белков, углеводов. Особенно важен микроэлемент магний, который влияет на возбудимость нейронов; белки бобов содержат незаменимые аминокислоты.

Во время Великой Отечественной войны, когда вся страна голодала, летчики получали в пайке шоколад, что позволяло им снять стресс и усталость во время ночных полетов. Учитывая, что шоколад содержит кофеин, школьникам не следует принимать его в вечернее время. Его удобно использовать на уроке, лекции, за рулем, в библиотеке, не забывая запивать жидкостью.

Никотиновая стимуляция или курение табака. Табако- курение при умственной работе часто используют учителя, педагоги, врачи, бухгалтера, коммерсанты, творческие работники: ученые, писатели, режиссеры. На самом деле после выкуривания сигареты умственная работа не стимулируется, а снимается острый или хронический стресс, который возникает часто при умственной работе. Физиологический механизм никотина состоит в блокировании синапсов, что позволяет приглушить застойный очаг возбуждения. Возникает ощущение «успокоения», то есть наркотический эффект. Длительное употребление вызывает спазм сосудов и ухудшение кровоснабжения мозга. Смолы табака оседают на сосудах и развивается артериосклероз различных органов и систем: мозга, сердца, легких. Никотин вреден для гормональной системы, особенно для щитовидной железы. У курильщиков она увеличена в 6 раз чаще, чем у тех, кто не курит. Наркотическая зависимость к никотину гораздо сильнее, чем к кофе.

Алкогольная стимуляция мозга. Любители выпить считают, что после приема алкоголя работают просто отлично. Иные творческие работники (писатели, художники, поэты) считают: «Выпил 100 грамм и написал 10 страниц романа». Как расценить этот феномен? Прежде всего, алкогольной зависимостью этих людей - без алкоголя мозг не хочет работать. Кроме того, после приема алкоголя сначала возникает довольно длительная фаза возбуждения, на волне которой возникает повышенная работоспособность. Однако возбуждение затрагивает в основном подкорковые отделы мозга, что усиливает эмоции, воображение. В тоже время внимание, быстрота реакции, точность работы без сомнения страдает. Тем более на фоне алкогольного возбуждения нельзя ни чему научиться.

Тонизация нервной системы средствами народной медицины. Всем известно приправы из хрена. Ее готовят с помидорами или просто запаривают сухой молотый хрен и подают к мясным блюдам. Если немного увеличить дозу, то возникает слезотечение. Физиологическое объяснения: сильное раздражение обонятельных и вкусовых рецепторов вызывает возбуждение обонятельного и вкусового центров, от них возбуждение распространяется на ретикулярную формацию и далее на различные отделы коры головного мозга. Тот же эффект оказывает горчица, чеснок, лук. Неспроста бабушки с атеросклерозом мозга нюхают табак с целью улучшения зрения. Эффект от всех этих средств кратковременный хотя встряхнуться можно. Кстати, лук и чеснок расширяют сосуды мозга и улучшают тем самым кровообращение мозга. Их не следует применять людям, страдающим гастритом или язвой, так как они оказывают раздражающее действие на слизистые желудка и всего кишечника.

Влияние на работу мозга алиментарного фактора, то есть приема пищи. Кто не испытал на себе, что съеденный бутерброд со сладким чаем повышает умственную работоспособность. Объясняется этот феномен тем, что белки и углеводы стимулируют обмен веществ на 30-40%, увеличивая содержание сахара в крови. Доказано, что белая булка обладает таким же гликемическим индексом, что и мед, то есть способна повысить сахар в крови не хуже меда. Другими словами для стимуляции умственной деятельности нужно просто перекусить. Причем не в сухомятку, а с чаем, соком, компотом, минеральной водой или просто водой. Особенно это важно в жаркую погоду, когда идет большая потеря жидкостей и возникает сгущение крови, а следовательно ухудшается микроциркуляция мозга. Следовательно, своевременный прием жидкости увеличивает объем циркулирующей крови, способствуя сохранению и улучшению кровообращения в мозге.

11.2 Управление работой мозга с помощью физических упражнений

Любая умственная работа в той или иной степени связана с мышечным напряжением: при чтении напрягаются мышцы глаз, при письме устают мышцы кисти, предплечья; при устном чтении работают мышцы языка, лица, гортани. Так как умственная работа протекает сидя за столом, то устают мышцы шеи и спины, выполняющие статическую работу.

Утомление мышц видно во время урока или лекции: кто из учащихся голову рукой поддерживает, а некоторые кладут голову на стол и в таком положении даже пытаются писать. Появление этих признаков говорит о том, что пора сделать специальные упражнения.

Упражнение 1. Медленно вращать головой на счет 1,2,3,4, в одну сторону, затем в другую. Проделать 3-4 раза.

Упражнение 2. Так называемые ПИРы или растяжения. Сидя на стуле одной рукой тянуть голову в сторону, другой в это время фиксировать туловище, держась за нижний край стула. Такие растяжения следует провести с обеих сторон шеи по 2-3 раза.

Упражнение 3. Тонизация мышц шеи. Руками, сомкнутыми в замок, поочередно давить на лоб или затылок, противодействуя сгибанию или разгибанию. Для тонизации мышц шеи, расположенных сбоку, ладонью каждой руки поочередно давили на голову в области ушной раковины, противодействуя этому давление, растягиванием.

Упражнение 4. Лечь на пол, руками держаться за нижнюю планку дивана или кресла, а ноги забрасывать за голову. Упражнение способствует растяжению мышц задней части шеи, а также улучшает кровоснабжение мозга, так как кровь толчками гонится к голове и обратно. Упражнение делается 5-10 раз в домашних условиях.

Упражнение 5. Лечь на пол и хорошо потянуться, вытянув носки и руки (за головой), что способствует увеличению выраженности лордозов в шейном и поясничном отделах позвоночника. Делается в домашних условиях 2-3 раза.

Упражнение 6. Способствует расслаблению мышц шеи. В положении сидя (можно стоя) закрыть глаза и, представив, что ваш нос - ручка, начинаем мысленно писать в воздухе свою фамилию, имя, отчество, адрес и т.п. Упражнение делается в течение 1-2 минут.

Упражнение 7. В положение сидя глубоко вдохнуть, опустить голову до колен, подержать несколько секунд, выдохнуть и распрямиться. Повторяется 3-4 раза. Улучшает кровообращение мозга.

Упражнение 8. В положение стоя кисти рук сцепить в замок, руки поднять вверх, потянуться, совершая легкие наклоны вперед, назад, в стороны.

Упражнение 9. Упражнение пальминг. Ладони сделать лодочкой и плотно прикрыть ими глазницы, не надавливая на глазные яблоки; глаза при этом остаются открытыми. Свет под ладони не должен проникать. Длится упражнение 1-2 минуты. Способствует расслаблению мышц глаза, особенно ресничной мышцы, которая при чтении, письма находится в статическом напряжении.

Упражнение 10. Очень полезно помассировать волосистую часть головы пальцами рук, что улучшает венозный отток, а следовательно и кровообращение мозга.

Кроме рекомендованных упражнений, Госкомсан-эпиднадзором России от 14 июля 1996 г. №14 САИПиН 2.2.2.542-96 предложены комплексы упражнений для улучшения мозгового кровообращения и снятия утомления мышц с плечевого пояса и рук (см. приложения 3,4).

При интенсивной умственной работе наступает момент, когда биологические стимуляторы и физические упражнения уже не помогают. В таких случаях необходимо расслабление мышц всего тела. Как это сделать?

• Сесть в позу кучера, закрыть глаза, подремать 3-5 минут. Такой прием можно применять на лекции, научной конференции, длительном совещании.

• Лечь на диван, закрыть глаза, расслабиться, подремать 10-15 минут. Это можно сделать в условиях домашней работы.

• Лечь и уснуть на 20-30 минут. У многих людей после этого самочувствие и работоспособность значительно улучшается. Более длительный сон (1-1,5 часа) может снизить уровень оптимальной работоспособности и придется снова врабатываться.

Если на фоне утомления нервной системы вы чувствуете, что физические силы не покинули вас, следует на 1-1,5 часа сделать длительный перерыв на общефизическую подготовку. К ней относятся ходьба, бег, катание на коньках или лыжах, плавание, спортигры по душе (теннис, волейбол, футбол, бадминтон и др.).

Желательно, чтобы при физической работе вы вспотели, что свидетельствует о том, что вы поработали в зоне большой мощности, которая оказывает тренирующий эффект на сердечно-сосудистую и дыхательную систему. Кроме того такая работа хорошо разгружает центральную нервную систему, так как при возбуждении моторных зон мозга эффективнее отдыхает «мыслительные».

Самыми доступными формами общефизической подготовки является ходьба и бег. Для тех, кто оздоровительным ходьбой и бегом ранее не занимался, в приложении 1 даны конкретные рекомендации по объему, времени и частоте занятий.

Однако при интенсивной умственной работе физические нагрузки не должны быть очень тяжелыми. Студенты-спортсмены и спортсмены-школьники во время или накануне экзаменов не должны участвовать в соревнованиях, которые также вызывают стресс - реакции организма. По собственным наблюдениям за студентами спортивной академии отлично учатся и одновременно добиваются высоких спортивных результатов лишь единичные студенты.

Урок физкультуры в специализированной школе-лицее также должен быть построен правильно: физические нагрузки должны быть адекватными и индивидуальными. По результатам собственных исследований автора только у 35% учащихся старших классов физиологические показатели после физкультуры возвращались к исходному уровню; у 35% артериальное давление и пульс оставались повышенными в течении последующих одного - двух уроков, сохранялось психомоторное возбуждение, внимание и эффективность умственной работы были сниженными. У остальных 30% учащихся артериальное давление после физкультуры снижалось ниже исходного уровня, что свидетельствовало об астенической реакции на нагрузку[15,58,75].

11.3 Тренировка сосудов мозга методами физической культуры

Оптимальное кровоснабжение мозга является важнейшим условием его работы. Отсюда возникает проблема - какими доступными способами поддерживать хорошее кровоснабжение мозга. Можно ли воздействовать на кровоснабжение методами физической культуры? Оказывается можно. По данным В.Э. Нагорного (1970), предлагаемые им способы воздействия на сосуды мозга методами физической культуры можно условно разделить на 3 группы:

1. Способы, основанные на непосредственном воздействии на сосуды.

2. Способы, основанные на рефлекторных сосудистых реакциях.

3. Способы, основанные на задержке дыхания и изменении химического состава крови.

Способы, основанные на непосредственном воздействии на сосуды, включают разнообразные движения головой - наклоны, повороты, кружения. Эти упражнения воздействуют в первую очередь на главные сосудистые магистрали мозга - сонные и позвоночные артерии. При выполнении этих движений происходит механическое воздействие на сосуды, проходящие через шею: сдавление, растягивание, массирование. Систематическое повторение таких упражнений способствует сохранению эластичных сосудистых стенок. Движения головой (наклоны вперед и повороты) полезно сочетать с одновременными встречными размахиваниями руками, в которых участвуют мышцы пояса верхних конечностей и частично мышцы шеи.

К этим же способам относятся упражнения, направленные на увеличение гидростатического давления крови. Примерами таких упражнений являются подъемы ног, лежа на спине, всевозможные стойки вниз головой (на локтях, лопатках), висы на гимнастических снарядах. Систематическое повторение этих упражнений (при отсутствии медицинских противопоказаний) представляет эффективную форму тренировки всех сосудов головы.

Существенное влияние на сосуды мозга оказывают упражнения, связанные с рывково-тормозными качательными движениями туловища верд - назад. Возникающие при этом инерционные силы оказывают дополнительную нагрузку на систему крово- и ликворообращения мозга. Большое влияние на сосуды мозга и перемещение цереброспинальной жидкости оказывают упражнения со сгибанием позвоночника в области шеи и груди. Например, стойки на лопатках с заведением ног за голову в положении лежа на спине.

Дыхательные упражнения также оказывают большое влияние на сосуды и ликворную систему мозга: во время вдоха кровонаполнение мозга уменьшается, а при выдохе - увеличивается. Указанные изменения в гемо- и ликвородинамике (движении спинномозговой жидкости) более значительны, если увеличивается интенсивность дыхания и возникает повышенное сопротивление для прохождения воздуха. Например, при дыхании только через нос или через одну ноздрю при зажатии другой. Педиатрами доказано, что при нарушении дыхания через нос у детей с нарушением носового дыхания (аденоиды, повреждение носовых перегородок), нарушается интеллектуальное развитие, что объясняется недостаточным кислородным снабжением мозга и, как следствие, снижением обменных процессов в мозге.

Таким образом, вопросы дыхания приобретают в плане воздействие на головной мозг человека глубокий физиологический смысл.

К первой группе способов воздействия на сосуды мозга и головы следует отнести и некоторые приемы самомассажа головы: легкие постукивания пальцами по волосистой части головы, массирующие движения пальцами кожи головы, массаж кожи головы с помощью массажной щетки.

Способы, основанные на использовании рефлекторных сосудистых реакций. К таким способам следует отнести горчичники, компрессы, воротниковый массаж, иглоукалывание, растирание. При интенсивной работе определенных групп мышц, расположенных в рефлексогенных зонах, также можно добиться рефлекторного воздействия на сосуды мозга. К таким группам мышц следует отнести мышцы грудино-ключичной, межлопаточной области, плечевого пояса и мышц шеи. К упражнениям, в которых участвовали названные мышечные группы, следует отнести маховые движение рук; повороты и наклоны головы с противомахами руками; потягивание, лежа на спине или сидя на стуле; вытягивание вверх - в стороны и напряжение рук и плеч, выгибание и напряжение спины (см. приложение 7).

Способы, основанные на задержке дыхания и изменении химического состава крови. При задержке дыхания в крови увеличивается содержание СО2, который при кратковременном воздействии расширяет сосуды мозга. При выдохе и возобновлении нормального дыхания диаметр сосудов возвращается к норме. В результате происходит своеобразная гимнастика сосудов мозга, если задержку дыхания повторить несколько раз. Задержку дыхания можно делать как на вдохе, так и на выдохе. В.Э. Нагорнов (1970) рекомендует задержку дыхания сочетать с выполнением легких физических упражнений - ходьбы, приседаний, наклонов и др. Схематическое изложение способов тренировки сосудов мозга дано в таблице 2. Конкретные методические указания по выполнению специальных упражнений, тренирующих сосуды мозга, необходимо помнить, что вторжение в сферу деятельности мозга требует предельной осторожности. При выполнении таких упражнений необходимо соблюдать принципы постепенности и тщательно учитывать субъективные ощущения занимающихся.

Предложенные способы и упражнения можно использовать во время утренней гигиенической гимнастики, на организованных занятиях по физическому воспитанию; отдельные упражнения во время физкультурных пауз между учебными занятиями[29,81].

Таблица 2

Глава 12 .Умственная работоспособность и питание

Мозг состоит из самой активной ткани нашего организма - нервной ткани. Она больше других тканей потребляет кислорода (при массе мозга 2,3% от массы всего тела кислорода потребляет до 20%), и глюкозы, которая необходима для восполнения запасов в энергетических «станциях» - митохондриях. Нервной ткани необходимы полноценные белки, так как в состав нейронов входят ДНК и РНК, от которых зависит долговременная память. В каждом нейроне имеется до тысячи ферментов в состав которых также входят белковые молекулы. Нервной ткани необходимо повышенное содержание в крови витаминов В1, В2, В6,В12,С,А, так как они активизируют окислительно-восстановительные процессы. Входят в состав оболочек нейронов и самих нейронов, ферментов клеток.

Человеческий организм и мозг тоже состоят из 22 основных химических элементов, каждый их которых выполняет определенную и незаменимую функцию, которую вместо него выполнить другой элемент не может:

кислород, водород, углерод, азот, кальций, фосфор, калий, марганец, натрий, кремний, железо, литий, йод, сера, цинк, хлор, фтор, бром, никель, медь, мышьяк, магний.

Поэтому питание при умственной работе должно быть рациональным, полноценным, сбалансированным, с повышенным содержанием витаминов, микроэлементов и необходимым содержанием аминокислот (белков), углеводов, жиров (А.М. Уголев, 1987).

В случае недостатка в ежедневной пищи необходимых составляющих мозг забирает эти вещества из других органов и клеток. В результате организм теряет массу. Все вы сдавали экзамены и близкие вам говорили, что вы похудели, хотя вели в основном «сидячий» образ жизни. Это свидетельствует, что ваше питание было недостаточно по качеству, а возможно и количеству съеденной пищи.

Вы скажете, что в прошлые века люди потребляли простую однообразную (в каждом регионе страны «свои» продукты питания) нерафинированную пищу и прекрасно жили, трудились. Совершенно верно. Но с развитием общества, возрастанием доли умственного труда, технического процесса, всеобщего среднего и высшего образования роль качества питания существенно возросла. Белки должны содержать все незаменимые аминокислоты, жиры должны быть полиненасыщенными, углеводы простые и сложные.

Калорийность потребляемой за сутки пищи у работников умственного труда, должна составлять 2500-2800 ккал. Частота приема пищи, особенно у учащихся и студентов, при интенсивной умственной работе должна осуществляться до 5 раз в сутки, с целью более частого подвоза питательных веществ. Помимо традиционных приемов пищи в завтрак, обед, ужин следует устраивать второй завтрак и полдник, а при вечерней работе возможен и легкий второй ужин. Работникам умственного труда не следует переедать, так как при большом объеме пищи улучшится кровоснабжение органов пищеварения, но ухудшится мозга. Кроме того, переедание при сидячем характере труда нередко вызывает ожирение. Довольно часто работники умственного труда «заедают» стрессы, которые возникают во время ответственных моментов: сдаче отчетов, экзаменов. Особенно это относится к бухгалтерам. Причиной ожирения может служить и однобокое углеводистое питание - обилие тортов, конфет. Среди учащихся школ частота встречаемости детей с ожирением довольно велика (до 10%). Чаще это девочки, но в каждом классе найдутся и 1-2 мальчика, имеющих избыточный вес. Причины те же: углеводистое питание и малоподвижный образ жизни.

Питание в период экзаменов. Перед экзаменом обязательно хорошо позавтракайте. Основу завтрака должны составлять молочные продукты, хлеб, яйца. В дни подготовки к экзаменам не забывайте про фрукты: бананы, лимоны, инжир. Из соков выбирается ананасовый - он лучше всего стимулирует память. Незаменимы и овощи. Капуста снимает нервозность и помогает успокоиться. Морковь улучшает обмен веществ и способствует запоминанию. Репчатый лук снимает усталость. Грызите орехи особенно грецкие - укрепляют нервную систему и стимулирует интеллектуальную деятельность. Подойдут и сухарики с тмином - считается, что это пряность стимулирует работу мозга, улучшая его кровоснабжение[84,85].

12.1 Роль белков, жиров и углеводов

Особую роль в питании людей, занятых умственным трудом, занимают белки. Сами белки состоят из 22 «кирпичиков»- аминокислот. Есть «кирпичики» заменимые, которые поступают с пищей и могут образоваться в организме, и незаменимые, которые в организм поступают только с пищей. Всего насчитывается 9 незаменимых аминокислот, большая часть которых необходима для работы мозга.

Фенилалнин необходим для синтеза адреналина и нордадреналина, которые обеспечивают быстроту реакции, живость ума. Содержится в мясе, рыбе, птице, молоке, твороге, яйце.

Триптофан является сырьем для синтеза медиаторов нервного возбуждения дофомина и сиротонина. При их недостатке будет нарушена передача нервного импульса, а , следовательно, и функции нервной системы. Эта аминокислота содержится в молоке, твороге, сыре, мясе, рыбе, птице (курица, индейка), орехах.

Лизин активизирует мышление. Содержится в шоколаде, какао, кукурузе, бобовых, орехах, семечках подсолнечника, овсе, мясе, птице (курице).

Лейцин укрепляет память. Содержится в твороге, гречневой крупе, молоке (больше в козьем), кефире, печени.

Метионин регулирует холестериновый обмен, участвует в синтезе адреналина, креатина и других биологически активных соединениях; активирует действие гормонов, витаминов группы В,С и фолиевой кислоты. Содержится в желтке яиц, рыбе, бобовых, гречихе, капусте, моркови, апельсинах, арбузах.

Отсюда вытекает, что когда вы пьете кофе или чай в перерывах между умственной работой вместо пирожного лучше съесть бутерброд с сыром, колбасой или яйцом.

Жиры также необходимы для эффективного функционирования мозга. Они входят в состав нервных клеток и клеток эндокринных желез, необходимы для синтеза половых гормонов. Чтобы организм усвоил жиры в пище должны содержаться жирорастворимые витамины А,Д,Е,К. Их недостаток нарушает функции нервной и эндокринной систем. Жиры, потребляемые с пищей, должны быть животными и растительными. К животным жирам относятся: сливочное масло, жиры животных. Их доля среди всех потребляемых жиров должна составлять 70-75%. Растительные жиры ценятся тем, что содержат полиненасыщенные жирные кислоты. Их очень много в льняном масле «Биаск». Всего 1-2 столовые ложки которого покрывают их суточную потребность.

Таким образом, при интенсивной умственной работе нельзя быть вегетарианцем. Особенно это относится к учащейся молодежи: школьникам и студентам. Если, необходимых для работы мозга жиров и белков не хватает, он забирает их у других органов и тканей. В настоящее время появилось много модных диет, исключающих потребление мясных и молочных продуктов. Они совершенно вредны для людей, занимающихся интенсивным умственным трудом. Нормальный здоровый человек со средней активностью за 80 лет жизни съедает до 60 тонн питательных веществ, состоящих из мяса, молока, зерновых, овощей, фруктов.

Углеводы являются основным источником энергии для мышц, сердца и мозга. Люди, занимающиеся умственным трудом, любят сладкие продукты, так как они содержат углеводы. Но углеводы, потребляемые в пищи, также бывают разные. Различают сложные углеводы и простые. Сложные содержатся в картофеле, крупах; простые в меде, фруктах. Для правильного питания необходимо потреблять как простые, так сложные углеводы: 64% должны составлять сложные и 36% простые углеводы. Простые углеводы (глюкоза, фруктоза) быстро усваиваются, требуют меньшей нагрузки инсулярного аппарата. При умственной работе полезны, так как оперативно восполняют дефицит углеводов. Сложные углеводы также нужны, так как обеспечивают медленное, но длительное поступление энергии в работающие органы и системы. Сейчас говорят, что сахар вреден, сахар - белый враг здоровья, так как избыток его потребления вызывает диабет. Людям же умственного труда он необходим, но необходимо выполнять и определенные правила: много потребляешь сахара, больше требуется и витаминов группы В.

12.2 Роль витаминов

Особо важная роль для обеспечения эффективной работы мозга отводится витаминам группы В, куда входят витамины В1,В2,В6,В12, и витаминам С и А. Их потребление при интенсивной умственной работе, психоэмоциональных стрессах резко возрастает. При их недостатке нарушается сон, память, лабильность («живость ума» и быстрота реакции); появляется усталость, головокружение, раздражительность. Какова же роль этих витаминов в работе мозга? Витамины группы «В», в противоположность биостимуляторам усиливают восстановительные процессы энергетических ресурсов в нервной системе, обеспечивая нормальное функционирование ферментных систем. Витамины В1,В12 необходимы для преобразования простых углеводов в удобную для усвоения форму. Без них глюкоза не усваивается. Витамины В6, В12 нужны при образовании ДНК и РНК нервных клеток. От содержания последних зависит память.

Часть витаминов группы В синтезируется в кишечнике, но после кишечных (порой латентных) инфекций этот процесс нарушается. Вместе с тем при интенсивной умственной работе потребность в витаминах группы В резко возрастает, в связи с усиленным потреблением углеводов. Следовательно, поступление с пищей этой группы витаминов должно быть увеличено. Что кушать, чтобы получать необходимое количество витамина В1? Это зерновые и бобовые культуры: овес, пшеница, фасоль, горох, бобы, орехи. Следует помнить, что витамин В1 содержится в оболочке и зародыше зерна, отсюда полезно в пищу (каши) добавлять отруби. Врагами витамина В1 является свет, кислород, высокая температура (варка), кофеин, алкоголь. Люди, злоупотребляющие кофе и алкоголем, также нуждаются в повышенном содержании витамина В1 в пище. Можно ли обойтись без варки зерна, чтобы сохранить витамин В1? Пожалуй да. Например, гречку можно не варить: залить горячей водой, закрыть и она набухнет. Потом нужно лишь разогреть. Важно соблюдать объемы крупы и воды: на один объем гречки 1,7 объема воды.

Чтобы сохранить витамины, содержащиеся в гречке, ее можно смолоть на кофемолке и употреблять в виде муки по одной чайной ложки 3 раза в день в сухом виде или добавлять в каши, супы, молоко, кефир.

Витамина В2 также много содержится в бобовых, грече, пшенице, ржи, перловке, орехах, картофеле, бананах. Врагами этого витамина является варка и алкоголь. С целью исключения варки, натуропаты употребляют проросшие зерна. Сделать это очень легко. Один стакан зерна обернуть в мокрую тряпку и поместить в теплое место на двое суток. Необходимо только следить за влажностью тряпки. Проросшие зерна можно употреблять со сметаной или майонезом.

Витамин В12 содержится в сыре, яйцах, молоке, лососе, сердце. При недостатке этого витамина может развиться анемия. Врагами витамина В12 также являются варка, солнечный свет, изобилие алкоголя. Выход имеется и здесь: молоко от хорошей, здоровой коровы можно пить не кипяченым, а лосось - соленым. К сожалению варить приходится куриное яйцо, так как оно часто заражено сальмонеллезом. Однако сырыми можно употреблять перепелиные яйца, так как перепелки сальмонеллезом не болеют вследствие высокой температуры тела (до 42°С).

Много витаминов группы «В» содержится в пивных дрожжах. Их приобрести можно как в аптеке, в таблетках, так и на пивзаводе в жидком виде. Потребность в витаминах группы «В» возрастает при употреблении кофе и алкоголя. Девиз витаминов группы «В» - «один за всех, все за одного». Поэтому принимать их следует не в одиночку, а в комплексе. Во все витаминные препараты, как правило, входит несколько витаминов В.

Витамин С. Также является главным окислителем метаболитов углеводного обмена. Необходим не только для эффективной функции центральной нервной системы, но и влияет на состояние иммунной системы, уровень холестерина, состояние капилляров. При нехватке витамина С развивается воспаление десен, наблюдается выпадение зубов, кровоизлияния в подкожную клетчатку, общая вялость и утомляемость. Враги витамина С - длительная варка, свет (солнце), никотин. Продукты содержащие витамин С: капуста, горох (свежий зеленый), лимон, апельсин, петрушка, редис, земляника, томаты, сладкий перец, облепиха, шиповник.

Витамин А необходим для нормальной функции зрения, вернее всей зрительной системы. Участвует в синтеза белка в нервных клетках. При его недостатке возникает сумеречная и ночная слепота; в народе говорят - куриная слепота. Этот симптом и является главным признаком нехватки витамина А. Так как через зрительную систему мозг получает до 80-90% всей информации, то становится понятной ее роль в функционировании всего мозга. Враги витамина А: солнечный свет, варка, кислород, алкоголь.

Продукты, содержащие витамин А вернее его предшественника - бета каротина, из которого в печени образуется витамин А, это все желтые и оранжевые овощи, ягоды и фрукты: морковь, перец сладкий, репа, дыня, тыква, боярышник, облепиха, апельсины, мандарины.

Чтобы выявить недостаток поступления в ваш организм данных витаминов, проводите соответствующие тесты, которые даны в приложении 2.

12.3 Роль микроэлементов

При умственной работе пища также должна содержать до 10 основных минералов: кальций, медь, железо, магний, марганец, фосфор, калий, натрий, цинк, йод. Их еще называют микроэлементами, так как их суточная доза, получаемая с пищей, измеряется в миллиграммах. Однако их роль в организме и функции нервной системы очень велика. Они входят в состав ферментов, в миелиновые оболочки нервных волокон, в синапсы, в медиаторы нервного возбуждения; они влияют на память, возбудимость и проводимость нервных клеток и волокон; нужны для успешной функции эндокринной и иммунной систем.

Кальций. Всем известно, что он укрепляет зубы, кости, но он необходим и для нервной системы - участвует в передаче нервного импульса, необходим для работы сердечной мышцы. Содержится в молоке, сыре, твороге, сое, бобах.

Медь. Необходима для развития мозга, входит в состав ферментных систем, миелиновые оболочки нервной системы. Содержится в бобах, горохе, говяжьей печени.

Железо. Входит в состав дыхательного пигмента эритроцитов. При его недостатке развивается анемия, ухудшается доставка кислорода к мозгу. Содержится в мясе, яйцах, отрубях, вишне, клубнике, яблоках, зерновых. Железо в этих продуктах «живое», так как связано с другими биологическими веществами и лучше усваивается организмом.