Фізіологія втоми

ВСТУП

Життя сучасної людини стало надмірно напруженим. Нервові стреси, негативні эмо­ции, фізичні і розумові перевантаження сьогодні - рядові явища повсякденності. Перенапруження і перевтома виникають на роботі, на вулиці і навіть вдома. Невміння правильно працювати і відпочивати приводить до спроб підбадьорити нервову систему. Використовуються не тільки чай і кава, але і інші різноманітні стимулятори, нерідко нікотин, а деколи і алкоголь. Це небезпечний шлях, що дає лише ілюзійний ефект, а насправді веде до перевтоми.

Проблема боротьби зі втомою із проблеми чис­то медичної переростає в соціальну. Через не­дооцінку способи відновлення і підтримки працездатності підривається здоров'я багатьох і багатьох людей, суспільство втрачає мільярди, знижуються темпи зростання продуктивності праці.

1. АБЕТКА ПРАЦЕЗДАТНОСТІ

Що таке працездатність? Як правило, відповідають, що це здібність до виконання роботи. Про діяльність організму, що відповідає за відновлення втрачених за­трат, як правило, забувають. Тому правильніше бу­дет сказати, що з фізіологічної точки зору працездатність визначає можливості організму при виконанні роботи до підтримки структури і енергозапасів на заданому рівні. Відповідно до двох основних типів робіт - фізичної і розумової розрізняють фізичну і розумову працездатність.

Працездатність людини протягом трудового дня неоднакова. Можна говорити про ряд її послідовних етапів (рис. 1). Перший етап - впрацьовування - доводиться, як правило, на першу годину (рідше на дві години) від початку роботи. За цей час про­ходит повний вихід організму зі сну і відновлення динамічного стереотипу. Другий етап - стійкої працездатності - триває подальші 2-3 годин, після чого працездатність знову понижується (етап некомпенсованої втоми). Ці три етапи повторюються двічі за трудовий день: до обідньої перерви та після нього.

Таким чином, на протязі доби крива працездатності виглядає хвилеподібно Максимальні підвищення спостерігається в 10-13 та 17-20 годин. Мінімум працездатності припадає на нічні години. Але і в цей час спостерігаються фізіологічні підвищення з 24 до 1 години ночі і з 5 до 6 годину ранку.

За результатами багаторічних дослідженні біоритмолога з Владивостоку кандидата медичних наук Л. Я. Глибіна можна вважати, що періоди подйому працездатності в 5-6, 11-12, 16-17, 20-21 24 - 1 годину чергуютьсч з періодами її спаду в 2-3, 9-10 14-15, 18-19, 22-23 години. Це потрібно враховувати при організації режиму праці і відпочинку.

Цікаво, що протягом тижня відмічаються ті ж три етапи. В понеділок людина прохо­дит стадію впрацьовування, у вівторок, середу і четвер має стійку працездатність, а в п'ятницю і суботу у нього розвивається втома.

Чи існує зміна працездатності на протязі тривалих періодів часу: міся­ця, року або декількох років? Добре відомо, що працездатність жінок залежить від

місячного цик­лу). Вона знижується в дні фізіологічного стресу: на 13-14-й день циклу (фаза овуляції), перед менструації і під час них. У чоловіків подібні зміни гормонального фону виражені слабко.

В перехідний час року, особливо навесні, у багатьох людей понижується інтерес до роботи. Цей стан називають весняною втомою.

2. ПАРАДОКСИ ВТОМИ

Тривалий час вчені вважали втому негативним явищем, якимсь проміжним станом між здоров'ям і хворобою. Німецький фізіо­лог М. Рубнер на початку XX в. висловив припущення, що людині відпущено на життя певна кількість калорій. Оскільки втома є «витратником енергії», воно веде до скорочення життя. Деяким прихильникам цих поглядів навіть вдалося виділити з крові «токсини втоми», що скорочують життя. Проте, час не підтвердив цієї концепції.

Вже в наші дні академік АН УРСР Р. В. Фольборт провів переконливі дослідження, що показали що це є природним збудником процесів відновлення працездатності. Тут діє закон біологічного зворотного зв'язку. Якби організм не стомлювався, то не відбувалися б і відновні процеси. Чим більша втома (звичайно, до певної межі), тим сильніше стимуляція відновлення і тим вище рівень наступної працездатності. Важливо і те, що в пе­ріод відновлення відбувається «поточний ремонт» органів і тканин, посилюються процеси регенерації, заживления ран. Все це говорить про те, що втома не руйнує організм, а підтримує його. Підтвердженням цього висновку є дослідження і радянського фізіолога професора І. А. Аршавського, в ходу якого було встановлено, що фізичні навантаження не скорочують, а, навпаки, збільшують

тривалість життя.

Одне з найбільш повних визначень стану втоми дали радянські учені В. П. Загрядский і А. З. Егоров: «Втома - виникаює внаслідок роботи, це- тимчасове погіршення функціонально­го стану організму людини, що виражається в зниженні працездатності, в неспецифічних змінах фізіологічних функцій і у ряді субєктивных відчуттів, об'єднуваних відчуттям втоми».

Чому ж така найкорисніша річ має негативне забарвлення: знижується інтерес до роботи, погіршується настрій, нерідко виникають хворобливі відчуття в тілі?

Прихильники емоційної теорії пояснюють: що це відбувається, якщо робота швидко наскучила. Інші основою втоми вважають конфлікт між не­бажанням працювати і примушенням до праці. Найбільш доведеною зараз вважається діяльна теорія. Вона заснована на установочної моделі поведінки, розрахованої радянським психологом Д. Н. Узнадзе. Згідно цієї моделі потреба, що спонукає людину до роботи, формує у нього стан готов­ности до дії або установку на працю. Дійс­но, в пориві творчості люди звичайно не відчувають втоми. А як легко сприймаються студентами перші лекції. Позитивна установка на фізичні вправи дає не втому, а м'язову радість. Установка психологічно підтримує то­нус організму на належному рівні. Якщо вона згасає, то і виникає неприємне відчуття втоми. Відповідно, тільки від нас з вами залежить відчуття втоми як хворобливого явища або як задоволення. Уміють же спортсмени, туристи і просто досвідчені фізкультурники сприймати втому, як мязеву радість. Коли втома стає звичною, потреба в праці включає додаткові резерви тонусу організму і формує відчуття легкості, підйому, приливу сил, творчиого на­строю.

3. ОЗНАКИ ВТОМИ:

- помилки, запізнювання;

- голова часто киває вперед (клює носом), з'являється нав'язливе позіхання, очі насилу розкриваються; в очах щось коле (пісок в очах);

- рухи сповільнюються, загальмовуються, хочеться змінити позу;

пересихає в роті;

- уява блукає, думки плутаються;

- приємні марення і байдужість до поточних справ;

- мимовільні перемикання або відключення уваги.

Монотонна робота, одноманітна музика, тривале зосередження погляду в одному напрямі на екрані комп'ютера можуть прискорити настання втоми.

При втоміі особливо страждає увага. Воно погіршується по всіх показниках. Втома руйнує навики, особливо складні. В цьому стані для виконання навіть найзвичніших дій потрібен вольовий контроль. Перевтома веде до втрати навіть самої здатності відновлювати сили. Втома, проте, небезпечна ще і тим, що її можна і не відчути.

4. ФАЗИ ВТОМИ

Втома наступає при фізичній і розумовій діяльності. Воно може бути гострим, тобто виявлятися в короткий проміжок часу, і хронічним, тобто носити тривалий характер (аж до декількох місяців); загальним, тобто характеризуючим зміну функцій організму в цілому, і локальним, що зачіпає яку-небудь обмежену групу м'язів, орган, аналізатор. Розрізняють дві фази стомлення:

· компенсовану (коли немає явно вираженого зниження працездатності через те, що включаються резервні можливості організму);

· некомпенсовану (коли резервні потужності організму вичерпані і працездатність явно знижується).

5. ДІАПАЗОН ОПТИМАЛЬНОЇ ДІЯЛЬНОСТІ

Отже, втома - це стан людини, що викликана роботою. Фізичній втомі сприяють динамічні навантаження, наприклад тривала ходьба, біг, і статичні навантаження - підйом ваги, її утримання, перенесення. Розумова втома викликається навантаженням на органи чуття (зір, слух, дотик), сильною напругою уваги, усвідомленням відповідальності.

Надмірні навантаження ведуть до перевтоми. Відчуття втоми служить сигналом до відпочинку від фізичної праці. При розумовій діяльності втома виражена не так різко, звичайно у формі зниження інтересу до роботи. Проте тут більше небезпеки розвитку надмірного нервово-психічного перенапруження. Симптоми втоми швидко проходять. При перевтомі подібні симптоми приймають стійкий характер. У разі легкого ступеня перевтоми достатньо перерви в роботі звичного відпочинку і сну, щоб сили відновилися. Важкий ступінь перевтоми вимагає тривалого припинення роботи і спеціального лікування. Якщо цих заходів не вжиті, може розвинутися захворювання. Отже, втому доцільно рахувати нормальним станом організму, а перевтому - прикордонним станом між здоров'ям і хворобою.

Парадокс полягає в тому, що і відсутність фізичної діяльності, що називається гіподинамією, теж породжує своєрідне стомлювання вже від детренованості м'язів. До того ж нервова система, озбавлена підтримки з боку м'язів, не може на­ладити правильну регуляцію функцій. От чому при гіподинамії розвиваються різноманітні, особливо серцево-судинні, захворювання. Все це означає, що людина повинна жити в певному діапазоні оптимальних навантажень.

Нерідко загальна втома з'являється при відсутності втоми. На перший погляд це може здаватися дивним. Візьмемо, наприклад, школярів, вони часто жаліються, що швидко втомлюються в класі. Фахівці вста­новили, що це далеко не завжди пов'язано з істинною втомою. Гігієністи пишуть про особливу форму шкільної втоми. Вона розвивається взимку в душ­них класах із спертим, «мертвим» повітрям. Доста­точно посидіти в такому приміщенні півгодини-година, і виникають сонливість, млявість, поганий настрій. Власне втоми тут немає, його викликає тільки робота. При захворюванні нервової системи втома іноді стає хронічною. Лікарі тоді говорять про астенічний стан. Втоми тут теж немає.

Ще одна особливість - при легкій, але однооб­разной діяльності втоми виникає і разви­ваєтся значно швидше, ніж при різноманітній праці. До того ж воно має, як правило, локальний характер. Втомлюються тільки окремі працюючі орга­ни, як правило, руки, спина, зір або слух. Це пов'язано з особливостями монотонної роботи, що викликає підвищену нервово-психічну напругу. Мають значення і особливості психіки людини. Товариські люди, прагнуть до активного контакту з зовнішнім світом (екстраверти), особливо чутливі до монотонії. Замкнуті люди, поглиблені в свої внут­рішні переживання, менше схильні до її дії. Причини локальної втоми лежать в стомленні нервових центрів. Вона розвивається значно раньіше, ніж периферичне стомлення м'язів. Чим тяжкіша робота, тим більше значення набуває пери­ферический компонент.

6. ТЕОРІЇ ВТОМИ

З численних теорій втоми виділяють теорію «отруєння» німецького вченого Э. Пфлюгера (1872), «виснаження» М. Шиффа (1868, Швейцарія), «обмінна теорія» англійського дослідника А. Хилла (1929) і ін. мають тільки історичний інтерес. Визнані дві групи сучасних теорій, на підставі яких первинними вважаються зміни в нервових центрах. Згідно однієї з них, основою втоми є гипокситичні, тобто пов'язані з недостатністю кисневого постачання, порушення в нервових структурах, регулюючих процеси гомеостазу, особливо зміни у сфері медиаторного обміну і хімічних процесів виникнення і передачі збуджень. Прихильники другої групи теорій заперечують єдиний механізм виникнення втоми, на їх думку, поява втоми може бути обумовлена рядом чинників або їх комбінацією починаючи з едостатністю кровообігу при локальній м'язовій втомі і закінчуючи зміною структури гомеостатичної регуляції з боку вищих відділів центральної нервової системи (охоронне гальмування) при загальній втомі велику роль в розробці сучасних теорій втоми зіграли І. М. Сеченов І. П. Павлов, Н. Е. Введенский, А. А. Ухтомский і Л. А. Орбели, останній розглядав втому як порушення адаптаційно-трофічної регуляції з боку вегетативної нервової системи.

Проблему втоми вивчали також рад фізіологи Р. В. Фольборт, З. А. Косилов і ін. В сучасних дослідженнях розкритий ряд тонких механізмів втоми, пов'язаних з порушенням обміну макроергічних з'єднань, зниженням активності окислювальних ферментів, зміною характеру ендокринної регуляції з боку гіпоталамуса. Наприклад, зареєстровано зниження функції надниркових, показано, що пригноблюється вироблення адренокортикотропного гормону гіпофізом, спочатку підвищується, а потім знижується активність инсулярного апарату підшлункової залози. Це веде до збільшення недоокисленных продуктів і гіперглікемії. Як наслідок цього виникають вторинні зміни аферентной імпульсації, що ще більше погіршує стан гомеостазу і веде до порушення узгодженості вегетативних і рухових робочих реакцій.

Початкові фази втоми роблять сприятливий вплив на стійкість організму, сприяють в подальшому більш швидкій і досконалій мобілізації резервів і компенсаторних функцій, прискорюють оволодіння навиком і його зміцнення. Виражена втома негативно впливає на організм, зменшуючи продуктивність праці, і може привести відразу до предпатологічноїй фази зриву, а при нераціональному відпочинку і до розвитку патологічного стану перевтоми. Надмірна втома може супроводитися неврозами і судинними захворюваннями.

7. МЕХНІЗМ ВТОМИ

З позицій фізіології стомлення - це диспро­порція між витратою і відновленням енергетичних речовин. Чи відчуваємо ми це? Звичайно. Втома з'являється звичайно в той момент, коли організм витратив велику частку енергоресурсів, а їх активне поповнення ще не почалося. Як тільки включаються енергетичні резерви, збуджується кора головного мозку і працювати стає легше - відкривається «друге дихання». Це - ста­дия стомлення, що компенсується. Якщо ж навантаження продовжується, то відчуття втоми наростає, «третє дихання» не виникає, і робота виконується за рахунок сили волі. Це - стадія некомпенсованої втоми. Воля контролюється корою великих півкуль, в якій розвивається охоронне гальмування. Воно захищає мозок від надмірної кількості сигна­лов від робочих органів і оберігає його від пошкодження.

Надмірна робота приводить до стадії пара-биотического гальмування в корі великих півкуль. Тоді вже не спрацьовує і воля - людина вімушена припинити роботу. Таким чином, підвищення працездатності і прискорення зростання продуктивності праці повинні бути зв'язаний не тільки з його полегшенням, але і з уміннням людин одержувати радість від діяльності, ак­тивно долати втому, включати свої ре­зервы.

8. РЕЗЕРВИ ТОНУСУ ОРГАНІЗМУ

Мозок - свооєрідна динамо-машина, що заряджає тонусом все тіло. Що ж підтримує працездатність мозку. А для виконання будь-якої роботи підключається три основні групи систем, порушення в діяльності яких ведуть до втоми:

- регулюючі - центральна нервова система (ЦНС), вегетативна і гормонально-гуморальна;

- вегетативного забезпечення м'язової діяльності - системи дихання, крові і кровообігу;

виконавчо - рухова (периферична), нервово-м'язовий апарат.

Функціональна система, що забезпечує нервово-емоціональне напруження, або тонус, умовно поділяється на дві підсистеми: інформаційну та енергетичну (або підсистему вегетативного забезпечення). Енергетична підсистема підтримує необхіжний рівень обміну речовин в працюючишх органах. Обидві підсистеми, як правло, працюють синхронно, але при вираженій втомі - в противоположніх напрямках: інформаційне навантаження нервової системи сигналами наростає, а емоційна, енергетичне підкріплення, навпаки, понижується. При дефіциті інформації, наприклад, монотонної роботи, інформаціонна підсистеми працюють в холосту, а енергетична швидко втомлюється в звязку з розвитком негативних емоцій.

9. МЕТОДИ БОРОТЬБИ ЗІ ВТОМОЮ

Боротьба з втомою здійснюється узлагодженням раціональних режимів праці і відпочинку, поліпшенням умов населеності, упровадженням ергономічних рекомендацій по організації робочого місця, панелей і пультів управління, раціональним розподілом функцій між людиною і машиною.

Могутній засіб боротьби з втомою - тренування, яке передбачає формування оптимальних ункціональних систем, що забезпечують мінімальне витрачання фізіологічних резервів при заданій інтенсивності, зміцнення навиків, правильний розподіл мікропауз і перерв в роботі. Серйозне значення має емоційний і мотиваційний зміст діяльності. Чим значимее мотиви праці, тим пізніше наступає втома, особливо при мотивах високого соціального значення, що мають характер змагання. Вони обумовлюють інтерес до роботи, творче відношення до неї. Позитивні емоції забезпечують швидке включення в ритміку праці, тривале збереження оптимальної працездатності, сприяють більш повній мобілізації фізіологічних резервів організму.

ЗАКЛЮЧЕННЯ

1. Втома - тимчасове зниження рівня працездатності під дією чинника тривалості впливаючого навантаження. Обумовлено фізичним і психічним виснаженням. При стомленні відбувається вегетативна декомпенсація, збільшується інертність, нерівних процесів, знижуються показники чутливості, увага, пам'яті, мислення, виникають негативні емоції (переживання утомленості), знижується продуктивність праці за якістю і швидкостю.

2. Оснавна теорія, що пояснює механізм втоми висувається І. М. Счєновим і полягає у центрально-корковій регуляції та локально-гуморалістична (виснаження, задуха, засмічення, отруєння).

3. Втома „перевіряє” стійкість організму до сильних екстремальних факторів виробництва; підвищення адаптаційних компенсаторних механізмів, розвиток їх; попереджує організм від виснаження; підвищує можливості різних систем організму.