Психофизиологические особенности труда студентов в условиях учебного процесса ВУЗа

Размещено на http://www.allbest.ru//

Размещено на http://www.allbest.ru//

Психофизиологические особенности труда студентов в условиях учебного процесса ВУЗА

Обучение в вузе относится к категории умственного труда и отличается рядом особенностей. Если умственная деятельность многих работников выражается в реализации интеллектуальных способностей при решении различных производственных и научных задач, то у студентов она определяется процессом обучения и заключается в усвоении все возрастающего объема учебного материала, то есть в накоплении знаний и развитии интеллектуально-эмоциональной сферы [2]. Структура и условия учебной деятельности по сравнению со школьной усложняются: повышаются информационные нагрузки, сопровождающиеся аритмичностью в работе, усиливается гиподинамия, усложняются межличностные отношения. У лиц, прибывших из отдаленных районов, возникают проблемы, связанные с изменением уровня урбанизированности среды, проживанием в общежитии, оторванностью от своей семьи и т. п. [19].

Как показали исследования, 73% студентов-первокурсников имели различные функциональные отклонения в состоянии здоровья [116]. Поэтому на первом курсе особенно важно правильно организовать учебный процесс.

Одним из правил рациональной организации аудиторной и самостоятельной работы является чередование труда и отдыха. Работа в определенном режиме обеспечивает ее оптимальность и эффективность. Наоборот, усиление занятий только перед сессией и в период экзаменов не дают положительных результатов [181]. Заученный наспех материал быстро забывается, нарушается функционирование организма, быстро развивается утомление. Суммарная продолжительность рабочего времени студентов (в вузе и дома) составляет 9-11 часов в день, а в отдельные периоды, например, в сессионые, может возрасти до 12-15 часов [80, 37].

Хронометражные наблюдения выявили ряд нарушений режима дня первокурсников: длительные, до 8--10 часов, перерывы между приемами пищи, отсутствие времени для отдыха на воздухе, сокращение продолжительности сна [138]. Таким образом, у первокурсника почти не остается времени для отдыха. Важнейшим условием восстановления ресурсов организма, затрачиваемых при выполнении работы, является нормальный сон. Продолжительность сна 8-9 часов отмечена лишь у 29% студентов [101]. Недостаточно хорошо отлаженный режим сна - бодрствования и неумение студентов правильно распределить свободное время способствует росту эмоциональной напряженности и оказывает влияние на качество сна [27].

Исследования рациона питания современного студента свидетельствуют о его несбалансированности. Отмечается явный дефицит в рационе животного белка, полиненасыщенных жирных кислот, витаминов, полисахаридов, пищевых волокон и пектиновых веществ [88].

Поскольку труд студентов является преимущественно умственным, существенной чертой его становится уменьшение объема интенсивной физической мышечной деятельности [12]. Для студентов и вообще людей умственного труда это в основном повседневная двигательная активность с преимущественно статической нагрузкой. Особую роль для восстановления их работоспособности играет активный отдых. Изучение структуры свободного времени показало, что студенты на занятия физической культурой и спортом, прогулки отводят только 4,3% времени [177].

Ускорение темпа жизни резко усилило психо-эмоциональные перегрузки. В этом же плане действуют информационные перегрузки, оказывая ежедневное давление на психическую деятельность человека [160, 184]. Было выявлено, что более 59% студентов осуществляют свою деятельность в условиях хронического психоэмоционального стресса, а 27% обследованных входят в группу риска. Такое напряжение обусловлено необходимостью одновременного изучения многих дисциплин за сравнительно короткий срок, большого количества зачетов и экзаменов, которые необходимо сдать студенту за годы обучения [117, 190]. Выбор студентами наименее адаптивных стратегий психологической защиты личности -- отрицания и компенсации юношами, реактивных образований и регресса девушками -- повышает риск развития психической дезадаптации [157 ,189]. Все это свидетельствует о необходимости оценки психического самочувствия студентов на различных этапах обучения в вузе [21, 89]. Рядом авторов показано, что на уровень тревожности можно активно влиять. Достоверно меньшее значение показателя ситуативной тревожности у студентов во время занятий зарегистрировано в группах, обучающихся аутогенной тренировке [166]. При высоком уровне реактивной тревожности отмечена и более высокая величина индекса напряжения по Баевскому Р.М. и соавт., 1995 [16].

Отсутствие научной организации труда в учебной деятельности учащихся вузов, избыточное рабочее напряжение, хронический отрицательный эмоциональный стресс могут вызвать снижение внутренней организованности психических процессов, снижения памяти, ухудшение внимания, снижение точности практических действий и работоспособности [23, 129, 196]. Интеллектуальная деятельность самым тесным образом связана с эмоциями, которые зависят от заинтересованности человека в данной работе, трудности ее выполнения, результативности и многих других факторов [150, 170]. Особенности реагирования студентов целесообразно изучать с использованием моделей стресса [139].

Одной из важных приспособительных функций организма является утомление, возникающее в процессе деятельности, характеризующейся большой продолжительностью, высокой интенсивностью, нервно-эмоциональным напряжением и др. [100]. Под утомлением принято понимать совокупность обратимых изменений в физиологическом и психическом состоянии человека, развивающихся в результате напряженной или продолжительной деятельности и ведущих к ухудшению количественных и качественных показателей работы и дискоординации физиологических функций, повышающих физиологическую стоимость работы [48, 113, 119].

В зависимости от вида выполняемого труда можно выделить физическое, умственное, сенсорное и эмоциональное утомление. Различие между ними может быть определено соотношением глубины функциональных изменений в отдельных рецепторах, отделах ЦНС, мышцах. Однако это деление является условным, поскольку все типы утомления сопровождаются ухудшением качества работы, сходными вегетативными сдвигами в организме и субъективными ощущениями усталости [133, 172].

Умственная работоспособность - один из основных критериев адаптации к учебной нагрузке и показатель сопротивляемости организма утомлению [29]. Для понимания наиболее общих закономерностей умственной работоспособности большое значение имеют исследования приспособительных реакций организма студентов к учебным нагрузкам [31, 71]. Анализ работ, посвященных изучению умственной работоспособности, позволяет выделить основные направления исследований - это изучение колебаний продуктивности труда и сопряженных с ним физиологических процессов [34, 128, 206].

Установлено, что под влиянием умственной работы психические функции претерпевают различные изменения [33, 66]. В начале работы внимание, запоминание, скорость выполнения «тестовых» задач обычно изменяются в лучшую сторону, значительная же умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность, выражающееся в том, что количественные и качественные показатели работоспособности падают, снижается лабильность зрительного анализатора. Обнаруживается ухудшение функции внимания (объем, концентрация, переключения), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия, что проявляется большим числом ошибок [198, 205].

Рядом авторов при изучении умственной работоспособности студентов выявлена выраженная динамика. Большинство исследователей отмечают волнообразную динамику умственной работоспособности в течение недели. Существуют общие закономерности динамики работоспособности, в которой выделяется несколько периодов: врабатывание, устойчивый период (период оптимальной работоспособности); предутомление (период компенсаторной перестройки) и утомление [8].

В понедельник, в результате втягивания в работу, показатели работоспособности невелики. Устойчивость внимания, показатели интенсивности и точности работы наивысших значений достигают во вторник и удерживаются до четверга. Пик работоспособности многими исследователями отмечается в среду [18, 30]. Показатели значительно ухудшаются до и после учебных занятий в пятницу и субботу [47, 69]. При изучении недельной динамики умственной работоспособности у студентов в пятницу наблюдается спад работоспособности на 7,9% по сравнению с понедельником, а наиболее неблагоприятным днем недели для усвоения материала считается суббота, когда у 70% студентов отмечается наименьший показатель интенсивности работы, а показатель устойчивости внимания составляет лишь 10% от исходного уровня [78].

К концу учебного дня и учебной недели наблюдаются негативные изменения показателей высшей нервной деятельности, ухудшение функций зрительного и слухового анализаторов, снижение уровня насыщения крови кислородом, ухудшение гемодинамических показателей, увеличение отвлеченности от работы, снижение работоспособности и других физиологических показателей [182, 185]. Во время обычных практических занятий или лекции происходит постепенное, в течение 2-3 часов, повышение умственной работоспособности [120]. Это проявляется изменением латентных периодов условно-двигательных реакций, снижением устойчивости и скорости переключения внимания, ослаблением кратковременной памяти, уменьшением числа просмотренных знаков и уменьшением числа ошибок при выполнении корректурного теста [28]. Так, при исследовании умственной работоспособности у студентов методом корректурной пробы с помощью таблиц Анфимова было выявлено снижение показателя точности работы на 5,4%, показателя интенсивности работы - на 9,2% к концу рабочего дня [78].

Интенсивный спад умственной работоспособности наблюдается у студентов в конце 1 семестра [47, 152]. После зимних каникул происходит восстановление до исходного уровня внимания, качества и скорости выполнения работы у 80% обследуемых студентов. Занятия в весеннем семестре вызывают более выраженное снижение показателя работоспособности. Особенно выраженное снижение умственной работоспособности наблюдается к концу учебного года [78]. Наряду с этим установлено, что работоспособность нервной системы повышается в период экзаменационной сессии [29, 7].

При рассмотрении проблемы умственной работоспособности на первый план, как правило, выдвигаются аспекты, связанные с оценкой результата деятельности, выяснения роли индивидуальных психофизиологических особенностей, поиск путей максимального использования интеллектуальных ресурсов личности и т.д. [112, 187]. При этом в значительно меньшей степени уделяется внимание вопросу о том, какой физиологической стоимостью дается эта деятельность и каково ее влияние на функциональное состояние человека. Работоспособность как интегральная характеристика функционального состояния отражает его изменения в течение занятия, учебного дня, недели, года. Знание закономерностей динамики работоспособности позволяет рационально построить учебный процесс, снизить функциональное напряжение организма и повысить эффективность работы.

Состояние показателей здоровья субъектов образовательного процесса

Известно, что умственный труд сопровождается функциональными изменениями в деятельности сердечно-сосудистой, нервной, эндокринной и других систем, которые обуславливают нервно-эмоциональное напряжение, приводящее к нарушениям здоровья в их доклинических формах [178]. Здоровье человека - это континуум естественных состояний жизнедеятельности, характеризующийся способностью организма к самосохранению и совершенной саморегуляции, поддержанию гомеостаза, самосовершенствованию соматического и психологического статуса, при оптимальном взаимодействии органов и систем, адекватной приспособляемости к изменяющейся окружающей среде в соответствии с фенотипическими потребностями и возможностями выполнения биологических и социальных функций [13, 36, 86, 211]. Обеспечение здоровья человека происходит на физиологическом, психологическом и социальном уровнях посредством двух основополагающих механизмов - сохранения здоровья и повышения его резервов [68].

Студенчество составляет особую социальную группу населения. Экономические трудности, ухудшающаяся экологическая обстановка, крушение основных морально-этических сторон воспитания и возрастающая учебная нагрузка, связанная с инновациями образовательных специальных программ, не могли не сказаться на здоровье студенческой молодежи [26, 90, 93, 94].

Проблема здоровья студентов как интеллектуального потенциала страны особенно актуальна в настоящее время [46, 173, 180]. Ее решение зависит как от особенностей образа жизни студентов, так и от закономерностей этапа индивидуального развития, когда заканчивается биологическое созревание организма и происходит социальное становление личности. В этом возрастном периоде в основном заканчивается рост в длину, стабилизируется наступившая половая зрелость, энергетические затраты на единицу массы тела приближаются к таковым у взрослых [53]. Вместе с тем окончательное биологическое формирование организма в 17--20 лет еще не закончено и знание его особенностей в этот период необходимо для разработки методов целенаправленного воздействия на достижение гармоничности физического развития, формирование и сохранение здоровья [73, 127, 175, 191].

К числу важнейших интегральных функциональных характеристик организма относится общая резистентность, являющаяся показателем его устойчивости к различным воздействиям, изучение которых и определение степени адаптации организма к условиям окружающей среды позволяет выявить состояние здоровья в переходный период от нормы к болезни и своевременно начать целенаправленные профилактические мероприятия [2].

Здоровье является необходимым условием учебы в вузе, между тем данные литературы свидетельствуют об увеличении заболеваемости студентов [62], частота хронических заболеваний у которых колеблется в широких пределах [87]. Так, по мнению Т. Н. Грошевой и соавт. [55], у 48% студентов имеются различные заболевания, но наиболее часто обнаруживаются болезни органов пищеварения и ЛОР-органов. В то же время, по сведениям Л. М. Асхабовой, П. М. Махуловой [11], 60,2% студентов имеют различную соматическую патологию, среди которой на первое место выходят болезни нервной системы и органов дыхания. По данным Е. Г. Щукиной [179], у 77% студентов вуза были выявлены признаки социально-психологической дезадаптации, в том числе у 37% -- депрессивные тенденции и у 20% -- признаки невротизации [143, 195].

Среди поступающих в вузы немало лиц с различными заболеваниями и отклонениями от нормы в состоянии здоровья. В настоящее время около 30% студентов первокурсников имеют те или иные отклонения в состоянии здоровья. Отмечена стойкая тенденция увеличения распространения патологии сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта [194, 214, 215]. Характерной особенностью состояния здоровья современных студентов является сочетание нескольких отклонений одновременно. По данным Камалиева М.А. и соавт. [76] среди студентов первого курса в число ведущих заболеваний входят болезни органов дыхания и костно-мышечной системы. У старшекурсников возрастает значимость болезней органов кровообращения, а болезни органов дыхания устойчиво занимают третье место. На пятом курсе болезни костно-мышечной системы повторно выходят на второе место, а в числе распространенных заболеваний впервые появляются болезни органов пищеварения.

Комплексные медицинские осмотры, проведенные среди студентов первого, второго и выборочно студентов старших курсов вузов Караганды показали, что среди них только 20--35% (в зависимости от профиля вуза и курса обучения) практически здоровые, до 40--45% -- больные и 30--40% -- с различными факторами риска [140].

Среди причин заболеваемости - влияние факторов образа жизни (недостаточная степень двигательной и медицинской активности, приверженность вредным привычкам, социально-гигиенические условия), организация питания, расписание лекций и практических занятий, уровень материальной оснащенности ряда аудиторий, которые требуют определенной коррекции и совершенствования [45].

Проникновение в иерархию системных регуляций в организме вызывает большой интерес исследователей. Решение этой задачи позволит реализовать принципы динамического контроля за состоянием функциональных систем организма, что создаст предпосылки для разработки рекомендаций и выявления групп риска, регуляторные системы которых находятся на пределе своих возможностей. Однако решить эту задачу можно только на основе создания новых современных технологий исследования [60, 137, 153].

В действующем положении о социально-гигиеническом мониторинге показатели, используемые в рамках наблюдений, не могут в достаточной степени характеризовать образ жизни. В качестве мониторируемых показателей предлагается определить такие факторы образа жизни, как режим дня, физическая активность, характер питания, группа поведенческих факторов риска (курение, употребление алкоголя, связанное с риском репродуктивное поведение) [95]. Для анализа социально-педагогических параметров, личностных и психофизиологических показателей возможно использование блоков автоматизированных диагностических программ и тестов [74].

Таким образом, необходима разработка комплекса практических мероприятий, направленных на оптимизацию учебного процесса, улучшения условий быта, питания, отдыха студентов, совершенствование медицинского обслуживания.

Адаптация студентов к процессу обучения

Обучение в высшей школе предъявляет высокие требования к психофизиологическим качествам и свойствам нервной системы молодых людей [40, 57, 65, 81, 138]. Одна из наиболее важных проблем обучения в современном вузе - адаптация студентов к учебной нагрузке [31, 171]. Эффективность данного процесса связана с особенностями функционирования познавательных процессов [1]. В то же время, данные литературы свидетельствуют о потенциально высокой психосоциальной дезадаптации студентов, особенно в начальный период обучения, которая может являться результатом напряженной умственной работы, сдачи экзаменов, смены места жительства и социальных контактов, наличия хронических заболеваний [124, 153, 179].

И.М. Сеченов, И.П. Павлов [142] подчеркивали решающее влияние среды на формирование особенностей регуляции функций, на качественную характеристику и интенсивность образования различных приспособительных реакций. Постоянное умственное и психоэмоциональное напряжение, а также нарушение режима труда, отдыха, питания часто приводят к срыву процесса адаптации и развитию целого ряда заболеваний [83, 93, 98].

По эргономической организации и структуре труд студента близок к операторскому труду, который широко изучается [108, 155, 201]. Значительный объем информации получен в исследованиях физиологии и психологии труда операторов [38, 82, 104, 165].

Согласно современным представлениям, на действие различных раздражителей внешней среды различной силы и длительности их воздействия в организме развивается несколько типов общих неспецифических адаптационных реакций организма: реакция тренировки, реакция активации и стресс. Диагностика ранних стадий развития «адаптационных болезней» является одним из важных условий предотвращения дисфункций и психосоматических заболеваний [61, 42].

Умственная деятельность студента, находящегося в процессе обучения, является функциональной системой с конечным результатом в виде успешности обучения. Для того чтобы оценить умственный труд необходим системный подход, включающий гигиеническую, физиологическую, психофизиологическую, дидактическую оценку, поскольку все основные виды деятельности обучающегося тесно связаны между собой и их раздельный анализ не может дать объективной картины поведения системы в целом [49, 84, 186].

Рассматривая работоспособность как функциональную систему [6, 110] можно выделить две взаимосвязанные подсистемы: функционального напряжения и восстановительных процессов. Пусковым механизмом подсистемы функционального напряжения организма является мотивационное побуждение к выполнению работы разной степени сложности, уровень которой зависит от силы и характера внешних раздражителей и факторов, т.е. от уровня напряженности деятельности. К.В. Судаков [159] считает, что мотивация приводит к активации мозговых структур, позволяющих извлекать из памяти знания и опыт, получаемые по принципу динамического стереотипа, в процессе учебы и собственной деятельности. Дискоординация и десинхронизация физиологических процессов являются первыми признаками возможных сдвигов функционального состояния [113].

Умственная деятельность представляет собой функциональную систему, согласно которой поведение можно представить в пространственно-временном аспекте в виде ряда поведенческих актов. Решение о выборе последовательности, которых принимается благодаря афферентному синтезу при взаимодействии доминирующей мотивации, следов памяти, стимулов внешней среды и с учетом оценки результата предыдущего поведенческого акта [5, 6, 70, 109]. Каждая ФС, включая в себя принадлежащие ей элементы и работая в покое в автономном режиме, может служить элементом систем более высокого порядка, образующих среду для базовой ФС [39]. Вероятность объективной и точной оценки ФС организма комплексом взаимосвязанных физиологических реакций или через эффективность труда тем выше, чем больше систем и уровней организации охватят измерения [58, 100].

Системному подходу близок комплексный подход [97]. Авторы данного подхода предлагают учитывать в формировании поведения участие большого числа параллельно включающихся физиологических и психологических механизмов. Наряду с функциями сердечно-сосудистой системы, центральной нервной и других систем вегетативного и соматического обеспечения, авторы исследуют психологические и психофизиологические характеристики - темперамент, внимание, память, восприятие, скорость реагирования.

Анализ подходов к определению ФС (по порогам реакции, уровню напряжения, содержанию деятельности, системный подход) позволяет предположить, что ФС - это механизм взаимодействия доминирующей функциональной системы («рабочей доминанты») с конкурирующими функциональными системами человека, основанный на процессе перераспределения функциональных резервов организма между ними [3].

Согласно данным литературы [14, 15], для уровня адаптации организма, оцениваемого по адаптационному потенциалу как функциональное напряжение, характерны небольшие, проходящие функциональные сдвиги: сдвиг вегетативного гомеостаза (преобладание симпатической нервной системы), неустойчивый структурно-метаболический гомеостаз, умеренное увеличение артериального давления и другие. Напряжение адаптационных механизмов является по существу первичным стресс-синдромом [114, 125]. По мнению В.И. Медведева [111] в условиях действия адаптивных факторов на организм, идет поиск оптимальных вариантов гомеостатического регулирования с целью создания программы уравновешивания всех звеньев внешней и внутренней среды.

Основоположник целенаправленного изучения психофизиологии человека Б.М. Теплов (1961) говорил, что “свойства нервной системы накладывают глубокий отпечаток на психический склад человека и его поведение”, в значительной мере определяют индивидуальные различия двигательной и психической деятельности [163]. В частности, ее быстрота, объем, скорость могут влиять на конечную результативность работы человека. В связи с этим встает вопрос мониторинга интеллектуальной деятельности субъекта образовательного процесса в условиях возрастающего воздействия умственной нагрузки.

В исследованиях ряда авторов показано, что доминирующими психофизиологическими показателями при адаптации являются уровень функциональной подвижности и силы нервных процессов, определяющие информационно-адаптивные возможности нервной системы индивида, а также индивидуальный профиль функциональной асимметрии мозга, отражающий дифференцировку мозга и сформированность специфических функциональных систем [99].

Одним из параметров, объективно отражающих функциональное состояние ЦНС на всех этапах умственного труда, принято считать латентный период сенсомоторных реакций и критическую частоту слияния световых мельканий [103, 132, 136]. Сенсорная система представляет собой часть нервной системы, воспринимающую внешнюю для мозга информацию, передающую в мозг и анализирующую ее [17, 79, 161, 176].

Фактором, влияющим на состояние умственной работоспособности, является музыкальное вещание во время работы, которое вызывает повышение КЧСМ и уменьшение времени зрительно-моторных реакций. Это свидетельствует о том, что музыка оказывает на организм человека общее неспецифическое активизирующее влияние: сокращает период “врабатывания”, уменьшает утомляемость в процессе труда [77, 126].

Существенное воздействие оказывает на время реакции такие факторы как возраст и пол [24, 213]. Время реакции связано с развитием внешнего торможения, вызванного накоплением хронического утомления [123]. На разницу ЗМР у обучающихся одного и того же возраста, языковой и культурной принадлежности оказывает влияние организация учебного процесса.

В многочисленных физиолого-гигиенических исследованиях, проведенных в последние годы, отмечается ухудшение функционального состояния организма студентов в процессе адаптации к учебной деятельности. Для дифференцированной и индивидуальной характеристики физиологических функций наряду с физиологическими используются методы психологии [107]. О влиянии психологических особенностей на специфику иерархического формирования функциональных систем, свидетельствуют работы К.В. Судакова; П.С. Турзина, А.В. Евдокимова, В.П. Нехорошева; Martin J., Venables P.H.; Lyytine H. [159, 165, 203, 212]. По психофизиологическим и физиологическим характеристикам высшей нервной деятельности можно судить об уровне системной организации целостных поведенческих актов [207-210]. В условиях возросших требований к адаптационным возможностям организма студентов, обучающихся в вузе, необходим индивидуально- типологический подход к прогностической оценке эффективности приспособленной деятельности [32, 162].

Подвижность нервных процессов связывают со многими психофизиологическими характеристиками: с особенностью темперамента, социальной пластичностью, объемом кратковременной памяти [10, 22, 104, 197].

Темперамент - это совокупность формальных и относительно устойчивых характеристик поведения, проявляющихся в энергетическом уровне поведения и во временных параметрах реакций. К основным составляющим темперамента относится реактивность и активность поведения, а также временные параметры (подвижность, темп, ритмичность и скорость реакции) [135, 156].

Непосредственной основой темперамента является особенность ВНД. Именно с этим связана устойчивость, постоянство свойств темперамента в сравнении с другими психологическими характеристиками [122, 163]. Определение типа темперамента может способствовать прогнозированию успешности учебной деятельности студента в вузе, а также возможности нарушений адаптации и развития заболеваний сердечно-сосудистой системы [174].

Известна тесная связь психофизиологических показателей со свойствами личности, определяемых в категориях интро-экстраверсии [9, 204]. Как свидетельствует анализ литературного материала [91,192] экстравертам присуща относительно высокая скорость выполнения различных мнестических задач. Им же свойственно легкое переключение с одного вида деятельности на другой. Однако, экстраверты, начиная выполнять задания быстрее интровертов, снижают свою активность, чаще допускают ошибки [91].

Самые высокие отклонения со стороны функционального состояния центральной нервной системы выявлены на первом году обучения и характеризуются увеличением времени ответной реакции на зрительный и слуховой раздражитель, снижением уровня критической частоты световых мельканий и увеличением времени, затрачиваемого на выполнение корректурной пробы. Выявленные сдвиги свидетельствуют о развитии тормозных процессов центральной нервной системы, вызванных фазой острой адаптации [25, 30, 47, 169].

Психофизиологические возможности студентов не ограничиваются приспособлением к образовательному процессу, они развиваются и совершенствуются [75]. Об этом говорит ряд исследований по изучению функционального состояния организма студентов при различного рода умственных нагрузках. Функциональное состояние организма служит интегральной характеристикой поведенческого акта, лимитируемой функциональными возможностями систем организма, в первую очередь сердечно-сосудистой системы, так как именно она является наиболее чувствительным индикатором адапционно-приспособительной деятельности организма [16, 72, 183, 199].

П.К. Анохин включил артериальное давление (АД) в число трех стабильных констант организма [5]. Уровень АД достаточно полно отражает состояние ССС [106, 158, 202]. Отмечаются колебания АД в зависимости от функционального состояния организма [151].

Одним из наиболее информативных и доступных показателей изучения сердечно-сосудистой системы является частота сердечных сокращений (ЧСС). У здоровых людей число сердечных сокращений в минуту соответствует частоте пульса. Поэтому, считая пульс, судят о ЧСС. Изучению частоты пульса при эмоциональных нагрузках посвящены исследования многих авторов. А.О. Навакатикян (1973) отметил значительное увеличение частоты пульса при отрицательных эмоциях [118]. В динамике умственного труда авторы регистрировали как учащение ЧСС, так и ее урежение [66, 92, 85].

Под влиянием учебной нагрузки происходит изменение сердечного ритма [193, 200]. В настоящее время довольно подробно изучено влияние эмоций на деятельность сердца в отношении частоты сердечного ритма, так как именно этот показатель представляет наиболее надежный индикатор в степени эмоционального напряжения [35, 144]. Некоторые авторы пытаются отдифференцировать влияние на сердечный ритм нервного напряжения и утомления, считая, что в первые часы работы проявляется действие напряжения, а через 3-4 часа - утомление или переутомление [15]. Длительные отрицательные эмоции могут привести к нарушению работы многих физиологических систем и стать причиной снижения резистентности организма. Ряд авторов отмечают, что у студентов, особенно во время экзаменов, наблюдаются элементы перевозбуждения коры головного мозга, которые вызывают большую длительную нагрузку на сердечно-сосудистую систему, а также снижают умственную работоспособность [145, 178].

Изучению реакций сердечного ритма на информационную нагрузку посвящена работа Станкуса А.И. и Соколова Е.Н. (1984), которые установили влияние нагрузки на тоническое учащение сердечного ритма, зависящее от исходного уровня сердечного ритма [154]. У 65% испытуемых со сниженным тонусом парасимпатического отдела ВНС в исходном состоянии повышение информационной нагрузки сопровождалось адаптационным восстановлением частоты сердечного ритма. У лиц же с преобладанием симпатической регуляции сердечного ритма в фоне реакции на информационную нагрузку были снижены. Сердечный ритм, по мнению Р. М. Баевского (1979), является одним из проявлений системной реакции целостного организма, связанный с рядом других функций [13].

Показатели функций сердечно-сосудистой, дыхательной и эндокринной систем мало изменяются во время обычных практических занятий и лекций. Наблюдается только некоторое учащение или замедление частоты сердечных сокращений, небольшое повышение или снижение уровня артериального давления [121]. Однако, на протяжении учебной недели, семестра и учебного года изменения артериального давления и частоты сердечных сокращений более выражены, причем они зависят от продолжительности умственного труда [18, 130]. К концу 1 учебного семестра отмечается тенденция к повышению артериального давления и процент лиц с гипертоническими реакциями возрастает с 0,9 до 14,8% [47]. Наиболее неблагоприятные изменения функционального состояния отмечаются у студентов 1 курса: снижение системного и пульсового АД, уменьшение ударного объема и минутного объема кровообращения [25]. Степень выраженности отрицательных сдвигов снижается от 1 к 3 курсу, что авторы объясняют большой суммарной нагрузкой у студентов старших курсов. Подобная динамика подтверждает, что уровень умственной работоспособности достигается ценой большого напряжения сердечно-сосудистой системы [52].

Таким образом, на основании вышеизложенного можно обобщить, что начальный период обучения в вузе характеризуется воздействием на организм студентов ряда новых факторов, среди которых особенности учебного процесса, новый коллектив и жилищные условия, характер питания, играющие важную роль в процессе обучения.

Умственная деятельность студентов протекает, как правило, на фоне выраженного эмоционального напряжения, которое у них значительно выше, чем у молодых представителей других социальных групп.

Приведенные данные говорят о неблагоприятной ситуации в части состояния здоровья учащейся молодежи и требуют разработки системы оценки текущего функционального состояния индивидуального здоровья, контроля за изменением его уровня и прогнозирования возможного развития заболеваний.

Учебный процесс является повреждающим фактором по отношению к организму студента, создающим предпосылки для развития различных заболеваний. Следовательно, особенно важно не только диагностировать данное состояние в процессе обучения, но и строить перспективный прогноз.

Эффективная постановка учебного процесса требует совершенствования системы организационных и педагогических мероприятий, которые должны базироваться на данных динамики работоспособности студентов.

В доступной литературе мы не обнаружили работ, посвященных оценке и прогнозированию адаптивных реакций студентов первокурсников в процессе обучения с использованием комплексного методического подхода, что подтверждает новизну выбранной нами темы исследования.

 Материалы и методы исследования

Объектами исследования были студенты первого курса Факультета информационных технологий, Естественно-географического и Историко-филологического факультетов Северо-Казахстанского государственного университета им. М. Козыбаева.

Труд студентов обладает совокупностью ряда специфических особенностей, присущих только этой форме умственной деятельности: восприятие и переработка разнообразной информации в условиях дефицита времени, частое возникновение состояния нервно-психического напряжения, выполнение значительной части работы в вечернее и ночное время. Эти и другие особенности сказываются на состоянии психического и соматического здоровья молодых людей [2, 54, 168].

В связи с тем, что у человека, в соответствие с учением И.П. Павлова (1952) о типах ВНД [142], качественно особая нервная деятельность, связанная с наличием у него речевой функции, был определен круг изучаемых специальностей:

1. Художественный тип. Характеризуется преобладанием первой сигнальной системы над второй. К этому типу относятся люди, непосредственно воспринимающие действительность, широко пользующиеся чувственными образами, для них характерно образно-предметное мышление. К данному типу относятся студенты, обучающиеся на специальности «История» (Историко-филологический факультет).

2. Мыслительный тип. Это люди с преобладанием второй сигнальной системы: «мыслители», с выраженной способностью к абстрактному мышлению. Пример мыслительного типа - обучающиеся на специальности «Математика» (Факультет информационных технологий).

3. Средний тип. Это люди с уравновешенной деятельностью двух сигнальных систем. Им свойственны как образные впечатления, так и умозрительные заключения. Характерные представители данного типа - студенты специальности «Биология» (Естественно-географический факультет).

При выборе методов массового исследования студентов учитывалось, что основная задача заключается в выявлении изменений, произошедших под влиянием учебной нагрузки, отражающихся на состоянии многих систем организма. Методики, используемые для оценки адаптационно-приспособительной деятельности студентов, не должны нарушать педагогического процесса, отнимать много времени и утомлять студентов, должны быть простыми, надежными, объективными. Кроме того, они должны адекватно отражать изменения функционального состояния организма, возникающие под влиянием доминирующего фактора или совокупности раздражителей.

Основным направлением исследования являлось изучение особенностей адаптивных реакций организма студентов первого курса при комбинированном воздействии факторов учебного процесса. Психофизиологические исследования проводились ежедневно до и после учебных занятий, а также после каждой пары с понедельника по пятницу на протяжении всего исследования. Исследование включило в себя 995 человеконаблюдений. студент учебный здоровье

Нами использован широкий арсенал методических средств, применяемых для оценки функциональных состояний. Основное требование к методам - возможность объективного изучения и оценки наблюдаемых явлений. Важным условием является принципиальная возможность получения количественной оценки сдвигов в функционировании любой системы. Был подобран такой комплекс методов, который характеризовал бы функциональное состояние организма в целом. В качестве возможных индикаторов динамики функциональных состояний взяты разнообразные показатели работы центральной нервной системы и вегетативные сдвиги. Использованы наиболее информативные показатели динамики функциональных состояний, к числу которых обычно относят различные параметры деятельности сердечно-сосудистой и нервно-мышечной систем [59, 188].

Психофизиологические исследования включали:

измерение частоты пульса (ЧП) в покое, до и после дозированной нагрузки, подсчет индекса Руфье; измерение систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления;

измерение показателей функционального состояния центральной нервной системы (простой и сложной ЗМР, СМР, КЧСМ);

измерение показателей функционального состояния нервно-мышечного аппарата, включая мышечную силу и мышечную выносливость;

исследование показателей внимания (корректурная проба Бурдона), подсчет индекса внимания;

субъективную оценку самочувствия, активности и настроения с помощью таблиц САН, определение реактивной тревожности по методике Ч.Д. Спилбергера, Ю.Л. Ханина.

Для измерения основных показателей физического развития испытуемых применялся стандартный набор общепринятых методов. Антропометрические исследования включали измерение роста (см), веса (кг), окружности грудной клетки (см) и жизненной емкости легких (л). Для измерения длины тела использовался ростомер, окружности грудной клетки - измерительная сантиметровая лента, жизненная емкость легких измерялась сухим спирометром, взвешивание проводилось на медицинских весах с точностью до 50 грамм.

Применялся экспресс-метод оценки уровня физического состояния человека по 6 показателям, без использования физических нагрузок. Положительной стороной этого метода является то, что он предусматривает учет возраста пациента. Оценку производят по индексу физического состояния (ИФС) с расчетом по формуле:

700-3*ЧП-2,5(ДАД+(САД-ДАД)/3) -2,7*В+0,28*МТ

ИФС =-------------------------------------------------------------------------------

350-2,6*В+0,21*Р

где ЧП - частота пульса в покое, ДАД - диастолическое артериальное давление, САД - систолическое артериальное давление, В - возраст (годы), МТ - масса тела (кг), Р - рост (см).

Уровень физического состояния испытуемого оценивают по значению ИФС, рассчитанному по формуле и таблице:

Состояние сердечно-сосудистой системы определяли по уровню артериального давления и частоте пульса. Регистрация частоты сердечных сокращений (ЧСС) является наиболее простым, удобным и точным методом оценки влияния различных факторов на организм человека. Изменения частоты пульса - универсальная реакция организма в ответ на любую нагрузку.

В исследованиях использовали нагрузку с применением пробы Мартинэ, основанную на определении приспособляемости сердечно-сосудистой системы к физической нагрузке. В качестве нагрузки применялся комплекс из 20 полных приседаний за 30 сек с вытягиванием рук перед собой (использовался метроном и секундомер). Подсчет пульса (уд/мин) проводился пальпаторно троекратно: до нагрузки, после нагрузки и после первой минуты периода восстановления [56]. Пульс подсчитывался в положении сидя. Измерения проводились ежедневно до, после учебных занятий и после каждой пары.

По показателям частоты пульса до и после нагрузки вычислялся индекс Руфье, который позволил охарактеризовать способность организма обследованных подростков к нагрузкам [2]. Увеличение индекса Руфье, вероятно, позволяет говорить о снижении работоспособности, снижение индекса - о повышении работоспособности.

Индекс Руфье рассчитывался по формуле:

(Р2 - 70) + (Р3 - Р1)

Индекс Руфье = ----------------------------

10

где Р1 - частота пульса до нагрузки; Р2 - ЧП сразу после нагрузки; Р3 - ЧП после 1 минуты восстановления после нагрузки.

Результаты оценивались по величине индекса от 0 до 8 и выше. Меньше 3 - высокая работоспособность; 3 - 6 - хорошая работоспособность; 6 - 8 - удовлетворительная работоспособность; больше 8 - плохая [164].

Определение величины артериального давления (систолического и диастолического) проводилось аускультативным методом Короткова [134]. Измерение АД (мм рт.ст.) проводилось в положении сидя, ежедневно до, после учебных занятий и после каждой пары.

В качестве показателей, характеризующих зрительную работу, работоспособность, напряженность труда, нами использовались наиболее информативные, простые и доступные электрофизиологические методики исследования зрительного и слухового анализаторов [50]. Среди них критическая частота слияния световых мельканий (КЧСМ), простая зрительно-моторная реакция (ЗМР), сложная зрительно-моторная реакция (СлЗМР), простая слухо-моторная реакция (СМР). Использование КЧСМ позволяет дать характеристику лабильности зрительного анализатора, т.к. ее величина в основном определяется подвижностью нервных процессов в корковом отделе зрительного анализатора и ее изменение во времени отражает функциональное состояние центральной нервной системы [146]. Время рефлекса (сек) на световые и звуковые раздражители (ЗМР, СлЗМР, СМР), позволяет выявить изменения, происходящие в корковом звене анализатора, что в значительной мере отражает степень утомления [103]. Время рефлекса на свет зависит от скорости прохождения возбуждения через центральные образования и поэтому данная методика широко используется для оценки состояния центральной нервной системы.

Измерения критической частоты слияния световых мельканий (КЧСМ), осуществлялось при помощи портативного прибора, на котором в качестве адекватного раздражителя глаза применялся мелькающий свет [146]. Момент критической частоты слияния световых мельканий фиксировался соответствующей частотой по шкале в герцах (Гц). Исследования проводились до, после учебных занятий и после каждой пары ежедневно, в положении сидя.

Для определения латентного периода простой и сложной сенсомоторных реакций на свет и звук использовался портативный хронорефлексометр [51]. Измерение времени латентного периода простой ЗМР и СМР проводилось путем последовательной подачи шести одних и тех же световых или звуковых раздражителей, затем вычислялась средняя величина (М). Измерение времени латентного периода сложной зрительно-моторной реакций (СлЗМР) - путем подачи основного раздражителя определенного цвета в хаотичном порядке с второстепенными раздражителями (другие цвета), затем вычислялась средняя величина (М).

Для диагностики и оценки эффективности процесса внимания нами использована разработанная в экспериментальной психологии методика - корректурная проба Бурдона, отражающая умственную работоспособность. Тест считается достаточно эффективным и входит в основной арсенал используемых психологами средств [131]. Оценка проводилась с помощью бланковых таблиц Анфимова, с рядами расположенных в случайном порядке букв. Испытуемый просматривал бланк ряд за рядом (слева направо), подчеркивая или вычеркивая определенные указанные в инструкции буквы. Задание выполнялось в течение минуты. Результаты пробы оценивались по количеству просмотренных знаков, найденных знаков и количеству ошибок (пропущенных, неправильно отмеченных букв) допущенных за минуту. Оценку результатов проводили по показателю индекса внимания (ИВ), который представляет собой выраженное в процентах отношение количества просмотренных знаков (КЗ) к их общему числу (КИ):

ИВ = КЗ : КИ * 100%

Показатели мышечной работоспособности (мышечная сила и выносливость) являются важными критериями физического и нервного напряжения [133]. Для регистрации изменений происходящих в нервно-мышечной системе под влиянием нагрузок учебного процесса, использовали показатели кистевой динамометрии и выносливости ведущей руки (кисти правой руки для правшей, кисти левой руки для левшей) к статическому усилию, полученные при помощи механического динамометра. Вначале у испытуемого определялась максимальная мышечная сила кисти ведущей руки (кг) при сжатии динамометра с максимальной силой, которая фиксировалась. После этого предлагалось на время удержать статическое усилие - 70% от максимального [50]. Время мышечной выносливости (сек) регистрировалось секундомером от момента начала сжатия до отказа. Исследования проводились до, после учебных занятий и после каждой пары, ежедневно в течение учебной недели.

Существенное значение в оценке высшей нервной деятельности имеют показатели субъективного состояния. Как отмечал А. А. Ухтомский [167], «так называемые субъективные оценки столь же объективны, как и всякие другие, и дадут на практике критерии утомления и утомляемости более деликатные и точные, чем существующие лабораторные методы сами по себе».

Изучение индивидуально-психологических черт личности с целью диагностики степени выраженности свойств, выдвигаемых в качестве существенных компонентов личности: экстраверсии, интроверсии, нейротизма проводилось по методике Г.Д. Айзенка [4], с использованием адаптированного бланкового опросника EPI, состоящего из 57 вопросов. Данная методика применялась при отборе контингента испытуемых.

Недостаток существующих психометрических методик тестирования состоит в том, что с их помощью можно оценивать лишь внешнюю результативность анализируемой функции, поэтому данные методики нужно сочетать с физиологическими исследованиями, дающими объективные оценки состояний. В настоящее время, разработаны и активно применяются автоматизированные психологические методики, представляющие собой блоки тестов, дающих комплексную оценку функционального состояния человека на данный момент времени. Наряду с бланковыми тестами использовалась компьютерная программа - АРМ-П: электронный блок тестов с полной их интерпретацией созданный д.м.н., профессором Н.К. Смагуловым [147, 149].

Для оценки тревожности, вызванной окружающей средой применялась методика Ч.Д. Спилбергера, Ю.Л. Ханина. Данная методика использована, как в бланковом, так и электронном варианте. Тест состоит из двух шкал, по 20 утверждений в каждой, раздельно оценивающих реактивную (уровень тревожности в данный момент) и личностную тревожность (уровень тревожности как устойчивая характеристика). Опросник реактивной тревожности зачитывался в течение всего исследования, личностной тревожности - один раз.

Нами использовался тест дифференцированной самооценки утомления, предложенный В.А. Доскиным, Н.А. Лаврентьевой, М.Н. Мирошниковым и соавторами [64], который основывается на предварительном выделении основных компонентов функционального состояния. Оно всесторонне характеризуется с помощью трех категорий признаков: самочувствия, активности и настроения (САН). Применялся бланковый вариант, состоящий из 30 пар противоположных характеристик, по которым испытуемый оценивал свое состояние. Опросник использовался регулярно до, после учебных занятий и после каждой пары в течение учебной недели, на протяжении всего исследования. Хотя данные тестов и опросников носят субъективный характер, они существенно дополняют оценку и определяют психофизиологическое состояние организма.

Полученные данные психофизиологических методов исследования, обрабатывались с помощью пакета статистических программ общепринятыми методами с определением математического ожидания, среднеквадратического отклонения, ошибки средней и достоверности различия (по Стьюденту). Достоверными считались сдвиги при р<0,05 [141].

Поскольку одной из задач исследования было изучение меж- и внутрисистемных взаимодействий отдельных эффекторов сложноорганизованных ФС гомеостатического уровня, в качестве инструмента такого анализа были выбраны методы многомерного анализа полученных данных [148]. Говоря о многомерном анализе, обычно имеют в виду изучение взаимосвязей и взаимных корреляций, наблюдаемых параметров различных систем организма или в пределах одной ФС. В работе проанализирован характер, сила и количество парных линейных корреляционных связей. Для наглядности выявляемой структуры меж- и внутрисистемных связей использовали метод корреляционных плеяд. Значимость коэффициентов корреляции в зависимости от степеней свободы определялась по таблицам критических значений (значимыми считались связи при Р<0,05).

Полученные в результате расчета парные коэффициенты корреляции, используются для выбора аргументов обрабатываемых уравнений и оценки доли влияния входных факторов аргументов на выходные показатели функции (использовались значимые значения коэффициентов корреляции). В роли аргументов функциональных моделей выбирают факторы, коррелируемые с соответствующими показателями состояния организма, что позволяет составить функциональные модели вида:

У1= f(X1, X2,..., Xк)

В составе аргументов такой модели могут оказаться коррелирующие между собой факторы, поэтому, на основе анализа соответствующих коэффициентов корреляции производится разбиение такой модели на ряд моделей, содержащих независимые аргументы. Следует отметить, что практика использования регрессионных методов для разработки зависимостей показателей состояния организма от вредных факторов производственной среды показывает, что уравнения линейной формы могут в достаточной степени точности описывать полученные зависимости [20].