Как работает человек

Что влияет на уровень работоспособности человека

Работа — это осуществление клеткой, органом, системой органов или организмом свойственных им функций. Человек разумный выполняет, как правило, общественно полезную работу. Научно-технический прогресс изменил характер работы человека. На смену тяжелому физическому труду пришел труд умственный. И физическая, и умственная работа направлены на выполнение определенных задач, в выполнении каждого вида деятельности задействованы различные процессы. «Большинство современных рабочих выполняют задачи, требующие распознавания образов, быстрого получения и переработки информации, а также способности разрабатывать планы и принимать решения», — пишет известный физиолог труда Г. Ульмер (1997). И это накладывает серьезный отпечаток на здоровье человека.

Работоспособность — это способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении определенного (заданного) времени и с определенной эффективностью. Работоспособность, подобно работе, подразделяется на умственную и физическую. Исходя из приведенного выше определения, умственная работоспособность человека — это способность выполнять определенное количество работы, требующей значительной активации нервно-психической сферы. Физическая работоспособность человека — это способность выполнять максимально возможное количество физической работы за счет активации опорно-двигательного аппарата. Естественно, физическая работоспособность зависит и от состояния нервной системы, иннервирующей опорно-двигательный аппарат.

Что же влияет на работоспособность и как повысить эффективность выполняемой работы? Основной фактор, что влияет на работоспособность человека, это, в первую очередь, состояние его здоровья. Также умственная и физическая работоспособность человека зависит от уровня тренированности, опыта, физического и психического состояния. Немаловажным показателем уровня трудоспособности человека является его склонность к данной работе (т. е. талант), мотивация к труду и связанные с работой эмоции, состояние окружающей среды, организация труда. В работоспособности человека вжную роль играет оптимальная организация рабочего места, которая позволяет поддержать необходимое положение тела и его сегментов для выполнения работы.

Ниже вы узнаете, какие бывают виды работы, и какие механизмы задействованы при их выполнении.

Виды работы: физическая и умственная работоспособность человека

Умственная работа связана с мышлением и с членораздельной речью, так как человек имеет дело не с конкретными предметами, явлениями или живыми организмами, а с определяющими их символами или понятиями. Умственная работа включает прием и переработку информации, ее сравнение с информацией, хранящейся в памяти, преобразование информации, определение проблем и путей их решения, формирование цели.

Умственная работоспособность связана с мыслительным и эмоциональным компонентами. Мыслительный компонент связан с интеллектуальными способностями человека, он требует обдумывания и концентрации внимания. Эмоциональный компонент включает самооценку человека как субъекта умственного труда, оценку значимости цели и средств. Эмоциональный компонент вызывает возникновение многочисленных положительных и отрицательных эмоций, что проявляется четкими реакциями вегетативной нервной системы и изменениями настроения человека. Эмоциональные нагрузки и психическая перегрузка стимулируют симпатическую часть вегетативной нервной системы, что проявляется увеличением частоты пульса и дыхания, минутного объема сердца и дыхания, усиленным потоотделением («реакция борьбы и бегства»).

Физическая работа связана с деятельностью опорно-двигательного аппарата, основную роль в этом выполняют скелетные мышцы. Если благодаря сокращению мышцы меняется положение части тела, то преодолевается сила сопротивления, т. е. выполняется преодолевающая работа. Работа, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести и удерживаемого груза, называется уступающей. В этом случае мышца функционирует, однако она не укорачивается, а, наоборот, удлиняется, например, когда невозможно поднять или удержать на весу тело, имеющее очень большую массу. Несмотря на усилие мышц, приходится опустить это тело на какую-нибудь поверхность. Удерживающая работа выполняется, если благодаря сокращению мышц тело или груз удерживается в определенном положении без перемещения его в пространстве, например, человек держит груз, не двигаясь. При этом мышцы сокращаются изометрически, т. е. без изменения их длины. Сила сокращения мышц уравновешивает массу тела и груза. Когда мышцы, сокращаясь, перемещают тело или его части в пространстве, они выполняют преодолевающую или уступающую работу, которая является динамической. Статической является удерживающая работа, при которой не происходит движений всего тела или его части. При статической работе мышцы сокращаются изометрически, при этом расстояние не преодолевается, но работа осуществляется.

Энергетические затраты организма и физиологическая потребность человека в энергии

Выполнение работы требует затрат энергии. Общая потребность человека в энергии — это сумма основного и рабочего обмена. Энергетические затраты организма человека при основном обмене — это количество энергии, затрачиваемое организмом в условиях полного покоя для поддержания жизни. У мужчин энергетические затраты организма в среднем составляют 1 ккал на 1 кг массы тела в 1 ч (4,2 кДж). У женщин — 0,9 ккал (3,8 кДж). Рабочий обмен — это количество энергии, затраченной для выполнения какой-либо внешней работы. Общая суточная физиологическая потребность человека в энергии при умственном труде равна 2500-3200 ккал (10 475-13 410 кДж). При механизированном труде или легкой немеханизированной работе — 3200-3500 ккал (13 410-14 665 кДж). При частично механизированном труде или немеханизированном труде умеренной тяжести — 3500-4500 ккал (14 665-18 855 кДж), при тяжелом немеханизированном физическом труде — 4500-5000 ккал (18 855-20 950 кДж).

Анатомический и физиологический поперечники характеризуют величину или функцию той или иной мышцы. Анатомический поперечник — это площадь перпендикулярного длинной оси поперечного сечения мышцы в определенном ее участке. Физиологический поперечник — это сумма площадей поперечных сечений всех мышечных волокон, образующих мышцу. Первый показатель характеризует величину мышцы, второй — ее силу. Абсолютная сила мышцы вычисляется путем деления массы максимального груза (кг), который может поднять мышца, на площадь ее физиологического поперечника (см2). Этот показатель у человека для разных мышц составляет от 6,24 до 16,8 кг/см2. Так, например, абсолютная сила икроножной мышцы — 5,9 кг/см2, трехглавой мышцы плеча — 16,8 кг/см2, двуглавой мышцы плеча— 11,4 кг/см2. Напряжение, развиваемое при сокращении одним мышечным волокном, колеблется в пределах 0,1-0,2 г.

Размах сокращения (амплитуда) зависит от длины мышечных волокон. В веретенообразных и лентовидных мышцах волокна длиннее, а анатомический и физиологический поперечники совпадают, поэтому сила этих мышц не очень большая, а амплитуда сокращения велика. В перистых мышцах физиологический поперечник значительно больше анатомического и, соответственно, их сила больше. В связи с тем, что мышечные волокна этих мышц короткие, амплитуда их сокращения невелика.

Показатель эффективности работы: коэффициент полезной деятельности человека (КПД) человека на работе

Одним из показателей эффективности работы человека является коэффициент полезного действия, который говорит о том, какая часть затраченной энергии превращается в энергию, осуществляющую полезную внешнюю работу:

Коэффициент полезного действия (КПД) человека равен энергии, затрачиваемой на внешнюю работу, поделенный на вырабатываемую энергию и умноженный на100 %.

У человека коэффициент полезной деятельности человека изолированной мышцы может достигнуть 35%. Коэффициент полезного действия организма в целом и КПД человека на работе при различных видах мышечной деятельности низок. Он варьирует в пределах от 3 до 25%. При частом повторении одной и той же работы развивается рабочий динамический стереотип — система рефлекторных реакций, которые формируются при постоянном повторении одних и тех же раздражителей. Рефлекторные реакции приобретают характер автоматических, поэтому работа становится более энергетически экономичной и менее утомительной, не требует постоянного внимания и сосредоточения.

Причины и факторы временного снижения умственной и физической работоспособности организма

Физическая нагрузка вызывает реакцию всех органов и систем. При сильных нагрузках происходит снижение работоспособности, так как человек утомляется. В активно сокращающейся мышце увеличивается кровоток более чем в 20 раз, активизируется обмен веществ. При умеренной физической нагрузке в мышце преобладает аэробный обмен веществ, во время тяжелой работы часть энергии освобождается анаэробно, т. е. без использования кислорода. В результате этого в мышцах образуется и накапливается молочная кислота. Это является одним из факторов снижения работоспособности: при накоплении значительных количеств молочной кислоты в мышечных волокнах развивается мышечное утомление. При физической работе возрастают частота сердечных сокращений, ударный объем сердца, артериальное давление, потребление организмом кислорода. При легкой и умеренной физической работе с постоянной нагрузкой в течение 5-10 мин частота сердечных сокращений увеличивается, после чего достигает постоянного уровня, или стационарного состояния, которое не приводит к утомлению человека в течение нескольких часов. Через 3-5 мин после завершения такой работы частота сердечных сокращений нормализуется. При тяжелой работе стационарное состояние не наступает, происходит снижение физической работоспособности, развивается утомление, частота сердечных сокращений увеличивается, а после прекращения тяжелой работы период восстановления нормальной частоты сердечных сокращений длится несколько часов.

У каждого человека есть свой индивидуальный предел утомления при физической и умственной работе, разница для каждого индивидуума порой весьма существенна. После этого предела наступает снижение работоспособности организма в целом, человек уже не может выполнять свою работу эффективно. Предел утомительной работы разделяется на два уровня работоспособности. Работа, которую человек может выполнять в течение 8 ч без развития признаков мышечного утомления, считается легкой, она ниже предела. Выше него находится область максимальной работоспособности, выполнение такой работы существенно ограничено во времени. Снижение умственной и физической работоспособности происходит по мере увеличения длительности работы. Тренировка повышает работоспособность человека.

Как же определить предел утомительной динамической работы? Одним из важных показателей является частота пульса, которая сохраняется постоянно во время работы, не увеличиваясь в связи с утомлением. У нетренированных людей в возрасте от 20 до 30 лет она не превышает 130 ударов в 1 мин, менее чем через 5 мин после прекращения работы частота пульса становится менее 100 ударов в 1 мин; в возрасте от 31 до 50 лет превышает 130-140 ударов в 1 мин, частота пульса становится меньше 100 ударов в 1 мин лишь через 10-15 мин после прекращения работы. У тренированных людей наблюдается более быстрая нормализация пульса.

То же самое касается и снижения умственной работоспособности человека – только постоянные «тренировки мозга» дадут возможность не утомляться слишком быстро.

Утомление и восстановление при физической и умственной работе

Утомление — это физиологическое состояние человека, наступающее вследствие напряженной или длительной работы. Оно выражается во временном снижении работоспособности, которое провоцируется мышечным (физическим) и нервно-психическим утомлением. При тяжелой работе они сочетаются. Утомление характеризуется уменьшением силы и выносливости мышц, нарушением координации движений, увеличением энергозатрат для выполнения одной и той же работы, нарушением памяти, скорости переработки информации, сосредоточения и т. д. Утомление субъективно ощущается человеком в виде усталости, при которой человек не способен нормально реагировать на стимулы. Кроме того, усталость обусловлена недостаточным сном. Усталость вызывает у человека желание прекратить работу или уменьшить нагрузки.

Причиной снижения работоспособности при тяжелой физической работе является накопление в мышечных волокнах некоторых продуктов обмена (например, молочной кислоты). Отдых, особенно активный, приводит к восстановлению работоспособности мышцы. Это связано с удалением молочной кислоты и возобновлением запасов энергии в мышце. Нервно-психическое (центральное) утомление вызвано длительной напряженной умственной работой, однообразной монотонной работой, шумом, плохими условиями труда, эмоциональными факторами, заболеваниями, неправильным или недостаточным питанием, гиповитаминозом.

Частое нервно-психическое утомление приводит к развитию хронического утомления. Это состояние, типично для многих людей в современных условиях. Оно ведет к развитию сердечно-сосудистых заболеваний, инфарктам, инсультам, неврозам, психозам, депрессиям, сексуальным нарушениям. Если же, несмотря на утомление, работа продолжается, возникает истощение. Напомним, что тяжелые физические и нервно-психические нагрузки вызывают стресс (вернее, дистресс).

Различают острое и хроническое истощение. Первое представляет собой резкое снижение работоспособности во время тяжелой работы, второе возникает вследствие длительной напряженной или слишком часто повторяемой тяжелой работы. Профессиональный спорт, спортивные соревнования и усиленные тренировки часто приводят к острому и хроническому истощению. Подчеркнем: речь идет о профессиональном спорте, а не о физической культуре, которая полезна и абсолютно необходима в любом возрасте.

Как отдохнуть и восстановиться после умственной и физической работы

Восстановление работоспособности — это процесс постепенного возвращения функций организма к исходному состоянию после прекращения работы. По мере восстановления степень утомления уменьшается, а работоспособность увеличивается. Если человек выполняет работу, лежащую выше пределов его утомления, необходимо периодически отдыхать. Как быстро восстановиться после работы, чтобы обезопасить свой организм от опасных последствий тяжелого напряжения? Следует подчеркнуть, что для эффективного отдыха лучше несколько кратковременных перерывов, чем один-два длинных. Даже в состоянии полного покоя скелетная мышца сохраняет свою эластичность и определенную степень напряжения. Это называется мышечным тонусом. Перед тем как восстановиться после физической работы, помните, что мышечный тонус не вызывает утомления. Тонус — это нормальное состояние частичного сокращения расслабленной мышцы, благодаря которому она способна сокращаться в ответ на определенный стимул.

Отдых — это состояние покоя или особый, специально организованный вид деятельности, которые снимают утомление и способствуют восстановлению работоспособности. И.М. Сеченов во второй половине XIX в. установил, что работа одних групп мышц конечностей способствует устранению утомления других мышечных групп, вызванного их работой. Это положение легло в основу определения двух типов отдыха: активного и пассивного. Как отдохнуть от умственной работы и тяжелого физического труда? Активный отдых — это отдых, во время которого человек выполняет другой вид работы, отличный от обычного выполняемого труда. Восстановление при физической и умственной работе путем активного отдыха происходит быстрее и эффективнее, чем при пассивном отдыхе, когда организм находится в условиях относительного покоя. Так, интенсивную умственную деятельность следует регулярно прерывать физической активностью. И наоборот: интенсивную физическую — умственной.

Настоятельно советуем работникам умственного труда после 1-1,5 ч не «отдыхать» с сигаретой в зубах, а подняться на 10-15 этажей по лестнице, сделать 15-20 приседаний, столько же прыжков, выполнить 10-20 упражнений с гантелями.

Работникам физического труда целесообразно-целесообразно погулять или, если это возможно, полегать несколько минут с приподнятыми ногами на свежем воздухе.

Теперь, когда вы знаете об утомлении при физической и умственной работе и восстановлении после неё, попробуйте организовать ваш труд таким образом, чтобы КПД вашей деятельности не снижалась в течение всего трудового дня.

Умственная работа

Умственный труд сопряжен с работой корковых структур полушарий головного мозга. В интеллектуальном труде преобладает информационный компонент. Важна и психическая составляющая. Для такого рода труда особую роль играют две группы психических явлений: психические процессы, включающие такие важные функции, как внимание, память, эмоции и другие, а также психические свойства личности работающего, его индивидуально-типологические особенности, интересы, способности. В умственном труде большую роль играют такие элементы психической деятельности, как психические акты, связанные со зрительным и слуховым восприятием, волевые, сенсомоторные акты. Все виды интеллектуального труда включают высшие психические функции внимания и памяти, а сам процесс умственного труда состоит из трех основных компонентов: восприятия, переработки информации и принятия решений.

Умственная деятельность характеризуется значительным разнообразием, но, учитывая ее специфику (мозг является не только регулирующим, но и работающим органом), влияние такой работы прежде всего будет сказываться на функциональном состоянии ЦНС. Первичные функциональные изменения при умственном труде в организме обнаруживаются в процессах нервной регуляции, прежде всего в динамике изменений высшей нервной деятельности. Протекание психических процессов сопровождается активацией соответствующей функциональной системы. Так, во время интеллектуальной деятельности процессы активации развиваются во многих зонах мозга, захватывая и левое, и правое полушария. При различных видах деятельности (перцептивной, моторной и т. п.) в разных областях коры развиваются локальные процессы активации.

Умственная деятельность у человека сопровождается изменениями функционального состояния различных органов и систем организма. Она связана с деятельностью нервных клеток головного мозга, которая сопровождается усилением расхода энергии. Но это не всегда отражается на общем энергетическом балансе организма. Экспериментально установлено незначительное повышение показателей газообмена при умственной работе.

Интеллектуальная деятельность отражается на определенных нейродинамических, нейрофизиологических состояниях головного мозга. Эти состояния могут выражаться в виде усиления кровоснабжения мозга, повышения энергетического обмена нервных клеток, изменения показателей биоэлектрической активности мозга. Любая умственная деятельность сопровождается нервно-психическим напряжением, поскольку информация несет не только осведомляющую, но и большую эмоциональную нагрузку. Умственная работа, связанная с нервно-эмоциональным напряжением, вызывает повышение активности симпатико-адреномедуллярной, гипоталамо-гипофизарной и адренокортикальной систем, поскольку эти системы играют ведущую роль в механизмах эмоций. Повышение их активности проявляется в усилении секреции катехоламинов и глюкокортикоидов. Поэтому нервно-психическое напряжение сопровождается усилением деятельности сердечно-сосудистой системы и дыхания, повышением тонуса мускулатуры, энергетического обмена.

Таким образом, повышение суммарных затрат у человека при умственной деятельности определяется степенью нервно-психической напряженности. Обычные показатели, характеризующие функциональное состояние отдельных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, ЦНС), не отражают интенсивности умственной работы человека.

Кратковременная интенсивная умственная работа вызывает учащение сердечных сокращений, длительная работа – их замедление. При интеллектуальном труде незначительно повышается кровяное давление, увеличивается кровенаполнение головного мозга, усиливается электрическая активность мышц, отражающая напряжение скелетной мускулатуры. Различно выраженные сдвиги вегетативных функций при умственной работе могут быть объяснены различным эмоциональным напряжением человека, связанным с условиями работы. Реакции со стороны вегетативных функций при нервно-психическом эмоциональном напряжении аналогичны реакциям, сопровождающим физическую работу (тахикардия, повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение легочной вентиляции, потребления кислорода, повышение температуры тела и др.). При умственной работе, сопровождающейся нервно-психическим, эмоциональным напряжением, вегетативные сдвиги не носят специфических черт по сравнению с физической работой, они различаются количественными характеристиками.

Следовательно, отличия умственной и физической работы находятся преимущественно в сфере изменений нейрофизиологических и психических процессов.

• К умственному труду принято относить работы, требующие преимущественного напряжения ЦНС, психических функций и эмоциональной сферы, при небольшом компоненте мышечной деятельности. С учетом психофизиологических особенностей выделяют следующие группы умственного труда:

1) труд с преимущественным напряжением мыслительных процессов, при которых работы выполняются по заранее разработанному алгоритму. К этой группе относятся такие профессии, как инженер, экономист, канцелярский работник;

2) управленческий труд, характеризующийся нерегулярностью нагрузок, необходимостью принятия нестандартных решений, возможностью возникновения конфликтных ситуаций. Это труд руководящих работников, преподавателей;

3) творческий труд, для которого характерно создание новых алгоритмов деятельности, а также присутствие повышенного нервно-эмоционального напряжения. Таким трудом занимаются научные работники, общественно-политические деятели, деятели культуры и искусства;

4) операторский труд;

5) труд учащихся, отличающийся особым напряжением внимания

и памяти, высокими нервно-эмоциональными нагрузками.

А. С. Егоров и В. П. Загрядский так охарактеризовали основные типы умственного труда:

1) сенсорный тип – прием информации по одним каналам связи и передача ее в практически неизмененном виде по другим каналам;

2) сенсомоторный тип – прием информации главным образом директивного характера, выработка стандартного ответа. При преимущественно сенсорном виде к человеку поступает большое количество сигналов, каждый из которых несет небольшую часть информации. В ответ происходит стандартное моторное действие (по типу «да – нет»). При преимущественно моторном виде к человеку поступает последовательная цепь сигналов или имеется уже заранее заданная последовательность действий, в ответ на которые производится большое количество статических или динамических реакций, часто автоматизированного характера;

3) логический тип – прием информации, ее переработка, выработка решений. Для этого типа характерно большое число логических условий, и его можно подразделить на следующие подтипы:

а) со стандартным видом деятельности – работа ограничена определенным кругом заранее известных логических условий, в ответ на которые вырабатываются стандартные реакции;

б) с нестандартным видом деятельности – имеется большое количество логических условий, которые не всегда могут быть заранее предусмотрены, введение которых нарушает обычную последовательность действий;

в) с эвристической деятельностью – процесс творческого мышления, позволяющий находить оптимальные решения из ряда логически обусловленных вариантов (поиск основан на сложных ассоциациях, связанных с опытом, знаниями, с типологическими особенностями нервной системы человека).

• Процесс адаптации к умственной деятельности имеет свои особенности. Умственный труд отличается нагрузкой на высшие психические функции (память, внимание, мышление), высокими нервно-эмоциональными нагрузками, ограниченным двигательным режимом. Часто информационная и семантическая структура деятельности вплотную приближается к возможности человека по осуществлению операций переработки информации или даже превосходит ее, что в конечном итоге ведет к развитию состояния напряженности, когда нарушается адекватность степени мобилизации функций выполняемой деятельности. Так, в умственном труде часто объем информации, подлежащей переработке, превосходит пропускную способность отдельных звеньев функциональной системы. Большой объем «алфавита» или сложность кода переработки информации создают высокую нагрузку на центральные звенья функциональных систем, что может проявляться в напряжении отдельных психофизиологических функций. Степень активации отдельных структур функциональных систем в основном обусловливается возникновением эмоциональных реакций, которые могут быть зарегистрированы по изменениям эндокринных функций, деятельности сердечно-сосудистой системы и т. д.

Эти особенности умственного труда обусловливают формирование сложной системы физиологических и психических регулирующих структур. Оно может быть выражено в виде активации имеющихся связей, перестройки или образования новых связей и ломке старых.

При различных типах умственной деятельности происходит активация различных участков коры головного мозга и подкорковых образований. Отражением сложных активирующих и тормозных процессов в коре и других отделах ЦНС является изменение ЭЭГ и психофизиологических показателей.

В процессе осуществления оценочной, мотивационной деятельности, связанной с выбором альтернатив, направленной организацией новых видов деятельности в соответствии с доминирующей потребностью, возникает эмоциональное напряжение. Эмоциональная активация – необходимое звено при решении субъективно сложных мыслительных задач, при этом эмоциональное решение задач опережает их интеллектуальное решение. Таким образом, эмоции выступают в роли организатора целенаправленной умственной деятельности, хотя наличие вызванной ими активации отнюдь не гарантирует достижения верного результата.

Умственная деятельность, требующая выбора альтернатив, решения новых задач, в большей степени включает механизм, вызывающий через лимбико-ретикулярную систему повышение уровня готовности к действию и облегчающий совершение этого действия. Кроме того, лимбико-ретикулярная система играет важную роль в механизмах активации ЦНС и повышения эффективности умственной деятельности. Еще одним важным механизмом обеспечения эффективности умственной деятельности является увеличение кровотока в активно работающих нервных центрах.

Эти изменения происходят благодаря тому, что во время напряженной умственной работы создается функциональная система, объединяющая высшие нервные центры, которые осуществляют работу непосредственно, и вегетативные нервные центры, которые регулируют поддержание эффективной умственной деятельности.

Таким образом, колебания психофизиологических параметров и изменения вегетативных систем носят адаптивный характер и обеспечивают необходимый уровень функционирования физиологических систем путем перемежающейся оптимизации их активности. С повышением интенсивности умственной деятельности происходит перестройка функциональной системы: снижается уровень активности неспецифических функций, возбудимость ЦНС, уравновешенность нервных процессов, активность нервно-мышечного аппарата. В то же время специфические для умственной деятельности высшие психические функции обладают определенной устойчивостью. Чтобы обеспечить возросшую нагрузку, включается такой физиологический механизм, как увеличение межфункциональных связей.

• Умственная работоспособность представляет собой многомерное понятие, включающее в себя три основных компонента: временную нагрузку, нагрузку усилия, нагрузку психологического стресса. Показателями умственной работоспособности считают продуктивность, точность, скорость работы, точность и скорость выполнения определенных операций. Однако для различных типов сложно выделить единые показатели умственной работоспособности. Например, у лиц операторских профессий, труд которых характеризуется высокими требованиями, предъявляемыми к восприятию, мышлению, нервно-эмоциональным напряжением, работоспособность зависит от уровня психофизиологических функций, прежде всего внимания и памяти, подвижности нервных процессов, скорости реакции.

При умственном труде вначале наблюдается повышение чувствительности анализаторных систем, в том числе зрительной и слуховой. Рядом исследователей установлено, что деятельность психических функций под влиянием умственной работы претерпевает, как правило, фазные изменения. В начале работы внимание, запоминание, скорость выполнения тестовых задач и профессиональная работоспособность обычно изменяются в сторону улучшения. Значительная же умственная нагрузка обычно оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность. При этом количественные и качественные показатели работоспособности падают. Снижается лабильность зрительного анализатора. Обнаруживается ухудшение функций внимания (объем, концентрация, переключение), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия, что сопровождается большим числом ошибок. В творческом труде снижение работоспособности может проявляться в появлении стереотипности и шаблонности.

• Снижение работоспособности и развитие утомления при умственном труде проходит через те же фазы, что и при физическом. Принципиальных различий в кривой работоспособности при физическом и умственном труде нет. Они имеются лишь в адекватных показателях умственной и физической работоспособности.

В первый период – период врабатываемости, длящийся от нескольких минут до одного часа – происходит постоянное повышение работоспособности с определенными колебаниями производительности работы, обусловленными поиском адекватного способа действия. Психофизиологическое содержание этого периода состоит в формировании рабочей доминанты (объединении нервных центров в функциональную, целостную систему), регуляции важнейших для выполнения работы функций, выработке и усвоении оптимального ритма работы. Все это сопровождается определенными функциональными сдвигами и нервно-психическим напряжением.

Второй период – оптимальной работоспособности – характеризуется стабильной умственной работоспособностью. При этом изменения показателей функций организма адекватны нагрузке и лежат в пределах физиологической нормы.

За ним следует третий период – полной компенсации, который наступает незаметно и постепенно. Здесь возникают начальные признаки утомления, которые могут компенсироваться волевым усилием человека и положительной мотивацией к работе. В этом периоде нет внешнего снижения работоспособности, а утомление проявляется в виде чувства усталости, наблюдаются большие сдвиги вегетативных функций.

Во время четвертого периода – неустойчивой компенсации – нарастает утомление, снижается работоспособность, но волевое усилие человека может поддерживать ее на каком-то заданном уровне. Степень снижения работоспособности и способность к ее компенсации зависят от индивидуальных особенностей. В этот период выражено чувство усталости, наблюдаются многообразные изменения показателей функций различных систем, особенно тех, которые обеспечивают выполнение работы, и психических функций, которые в структуре данной деятельности имеют решающее значение. Изменения в других системах имеют регуляторное или компенсационное значение.

Пятый период – период прогрессивного снижения работоспособности – отличается быстро нарастающим утомлением, которое выражается в снижении продуктивности умственной работы, функциональных сдвигах, неадекватном выполнении работы. Во время этого периода человек не в состоянии волевым усилием компенсировать снижение работоспособности.

• Возрастные особенности умственной работоспособности. Следует заметить, что, по результатам некоторых исследований, тренировка профессионально значимых функций организма человека в процессе трудовой деятельности способна нивелировать их возрастные изменения и сохранить, а иногда и повысить надежность умственной деятельности у лиц старшего возраста, часто за счет снижения общей производительности труда.

• Методы повышения умственной работоспособности. Важнейшим средством поддержания высокой работоспособности служит чередование умственного труда с физическим. Наилучшие результаты дает включение легкой физической нагрузки в середине или после окончания умственной работы, особенно если двигательная активность недостаточна.

Основные условия продуктивности умственной работы были сформулированы Н. Е. Введенским еще в 1911 году:

1) в работу нужно входить постепенно;

2) необходимо соблюдать определенный ритм работы, что способствует выработке навыков и замедляет утомление;

3) деятельность должна быть последовательной, следует регулировать, организовывать и планировать работу;

4) важно правильное чередование труда и отдыха, с учетом большой роли активного отдыха;

5) деятельность должна быть систематической.

Оптимальная умственная работа и стабильность высших психических функций обеспечиваются соответствующим уровнем функционирования ЦНС и вегетативной активации. Результаты исследований показывают, что наиболее существенные изменения в функциональном состоянии организма проявляются не столько под влиянием непосредственно умственной работы в обычных условиях, сколько при воздействии различных неблагоприятных факторов, особенно эмоциогенных. Поэтому большая роль принадлежит также созданию благоприятного психологического климата на производстве, учету и внедрению эргономических основ организации рабочего места.

В качестве других методов повышения умственной работоспособности указывают на применение аутогенных тренировок, использование определенной цветовой гаммы и цветозвуковых воздействий, оказывающих благотворный эффект, употребление тонизирующих средств.

Дата добавления: 2015-08-11; просмотров: 7364;

>Психика и мозг человека

1. Психика и мозг человека. Строение, функции и свойства центральной нервной системы человека.

Давно замечено, что психические явления тесно связаны с работой мозга человека. Эта мысль была сформулирована ещё в первом тысячелетии до новой эры Алкмеоном Кротонским (VI в. до н. э.) и поддерживалась Гиппократом (ок. 460 – ок. 377 г. до н. э.). В течение более чем двухтысячелетней истории развития психологических знаний она оставалась неоспоримой, развиваясь и углубляясь по мере получения новых данных о работе мозга и новых результатов психологических исследований.

В начале XX века из двух разных областей знаний – физиологии и психологии – оформились две специальные науки, которые занялись изучением связей между психическими явлениями и органическими процессами, происходящими в мозге человека. Это физиология высшей нервной деятельности и психофизиология.

Представители первой науки обратились к изучению тех органических процессов, происходящих в мозге, которые непосредственно касаются управления телесными реакциями и приобретения организмом нового опыта.

Представители второй науки сосредоточили свое внимание в основном на исследовании анатомо-физиологических основ психики. Общим для ученых, стало понятие научения, включающее в себя явления, связанные с памятью и в результате приобретения организмом нового опыта, одновременно обнаруживающиеся на анатомо-физиологическом, психологическом и поведенческом уровнях.

Большой вклад в понимание того, как связана работа мозга и организма человека с психологическими явлениями и поведением, внес И. М. Сеченов. Позднее его идеи развил в своей теории физиологических коррелятов психических явлений И. П. Павлов, открывший явление условнорефлекторного научения. В наши дни его идеи послужили основанием для создания новых, более современных психофизиологических теорий, объясняющих научение и поведение в целом, а также механизмы условнорефлекторного приобретения опыта.

По мысли И. М. Сеченова психические явления входят как обязательный компонент в любой поведенческий акт и сами представляют собой своеобразные сложные рефлексы. Психическое, считал Сеченов, столь же объяснимо естественнонаучным путем, как и физиологическое, так как оно имеет ту же самую рефлекторную природу.

Вскоре после открытия условнорефлекторного научения были обнаружены и описаны иные пути приобретения живыми существами жизненного опыта — импринтинг, оперантное обусловливание, викарное научение, — которые существенно расширили и дополнили знания о механизмах научения, свойственных человеку. Но, тем не менее, идея условного рефлекса как одного из способов приобретения организмом нового опыта осталась и получила дальнейшую разработку в работах психофизиологов.

Наряду с этим наметились новые, более перспективные направления разработки проблемы связи психики и мозга. Они касались, с одной стороны, роли, которую психические процессы совместно с физиологическими играют в управлении поведением, а с другой — построения общих моделей регуляции поведения с участием в этом процессе физиологических и психологических явлений.

Теория функциональной системы П. К. Анохина расставляет акценты в решении вопроса о взаимодействии физиологических и психологических процессов и явлений. Она показывает, что те и другие играют важную роль в совместной регуляции поведения, которое не может получить полное научное объяснение ни на основе только знания физиологии высшей нервной деятельности, ни на основе исключительно психологических представлений.

А. Р. Лурия предложил выделить три анатомически относительно автономные блока головного мозга, обеспечивающие нормальное функционирование соответствующих групп психических явлений.

Первый — блок мозговых структур, поддерживающих определенный уровень активности. Он включает неспецифические структуры разных уровней: ретикулярную формацию ствола мозга, структуры среднего мозга, глубинных его отделов, лимбической системы, медиобазальные отделы коры лобных и височных долей мозга. От работы этого блока зависит общий уровень активности и избирательная активизация отдельных подструктур, необходимая для нормального осуществления психических функций.

Второй блок связан с познавательными психическими процессами, восприятием, переработкой и хранением разнообразной информации, поступающей от органов чувств: зрения, слуха, осязания и т. п. Его корковые проекции в основном располагаются в задних и височных отделах больших полушарий.

Третий блок охватывает передние отделы коры головного мозга. Он связан с мышлением, программированием, высшей регуляцией поведения и психических функций, сознательным их контролем.

С блочным представительством структур мозга связана проблема, которая получила название проблемы локализации психических функций, т. е. более или менее точного их представительства в отдельных мозговых структурах. Есть две разные точки зрения на решение этой проблемы. Одна получила название локализационизма, другая антилокализационизма.

Каждый психический процесс, состояние или свойство человека определенным образом связаны с работой всей центральной нервной системы. Хотя проблема локализационизма-антилокализационизма к настоящему времени не решена и нам известно не так уж много о характере связей, существующих между психическими явлениями и работой отдельных участков и структур мозга.

Нервная система подразделяется на центральную и периферическую. Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг, а периферическая — нервы, отходящие от ЦНС к органам.

Головной мозг состоит из следующих отделов: переднего мозга, который делится на конечный мозг и промежуточный; среднего мозга; ромбовидного мозга, включающего задний мозг, к которому относятся мост, мозжечок, и продолговатый мозг. Между ромбовидным и средним мозгом расположен перешеек ромбовидного мозга.

Со всеми органами и тканями организма центральная нервная система связана через нервы, выходящие из головного и спинного мозга. Они несут в себе информацию, поступающую в мозг из внешней среды, и проводят ее в обратном направлении к отдельным частям и органам тела. Нервные волокна, поступающие в мозг с периферии, называются афферентными, а те, которые проводят импульсы от центра к периферии, — эфферентными.

Мозг состоит из клеток нескольких типов: преимущественно из нейронов и глиальных клеток. Структурно-физиологической единицей нервной системы является нейрон. Клетки нейроглии, располагающиеся между нейронами, выполняют опорную, защитную и трофическую роли.

В большинстве своем нейроны являются специализированными, т. е. выполняют в работе ц. н. с. специфические функции. Три тина нейронов решают следующие задачи: проведение нервных импульсов от рецепторов к ц. н. с. («сенсорный нейрон») , проведение нервных импульсов от ц. н. с. к органам движения («двигательный нейрон») и проведение нервных импульсов от одного участка ц. н. с. к другому («нейрон локальной сети»).

Каждый нейрон может иметь синаптические связи с несколькими сотнями, даже тысячами других нейронов. В каждый данный момент нейрон в зависимости от интеграций тормозных и возбуждающих стимулов может либо генерировать импульсы, либо нет. Понимание синаптических механизмов дает ключ к раскрытию функций мозга, поскольку именно путем нейрональных взаимодействий мозг обрабатывает получаемую им сложную входную информацию.

Функции центральной нервной системы

1. ЦНС обеспечивает взаимную связь отдельных органов и систем, согласует и объединяет их функции.

2. ЦНС осуществляет связь организма с внешней средой, обеспечивая индивидуальное приспособление к внешней среде. Названные функции связаны с процессом переработки внутренней и внешней информации в ЦНС, которые носят иерархический характер: информация поступает из “низших” отделов нервной системы (спинного мозга) в “высшие”, такие как продолговатый, средний, промежуточный мозг, кору больших полушарий головного мозга и др.

3. Трофическая функция ЦНС проявляется в регуляции обмена веществ.

Свойства нервной системы

Свойства нервной системы (НС) отражают деятельность нервного субстра­та: величину процесса возбуждения, скорость его возникновения или исчезнове­ния и др. Это природные врожденные особенности нервной системы, влияющие на формирование индивидуальных форм поведения (у животных) и некоторых индивидуальных различий способностей н характера у человека. B то же время свойства НС не тoждеcтвенны темпераменту, a составляют лишь его природную основу.

К числу основных свойств ЦНС относят силу/слабость нервной системы, подвижность нервных процессов, уравновешенность нервной системы.

Сила НС по возбуждению – это свойство НС, нервных клеток, выражающееся в способно­сти выдерживать или очень длительное, или очень сильное возбуждение, отража­ющееся на работоспособности человека. Сила НС связана обратной зависимос­тью c абсолютной чувствительностью анализаторов. При слабой НС наблюдается высокая чувствительность. Сила НС по торможению – это свойство НС, выражающееся в способности прекратить, приостановить деятельность нервных цент­ров; проявляется в гибкости поведения, способности регулировать свои реакции.

Подвижность нервных процессов – свойство НС, определяемое скоростью сме­ны основных нервных процессов (возбуждения торможением и наоборот); оно характеризует способность быстро реагировать на изменения в окружающей сре­де.

Уравновешенность – свойство НС, характеризуемое отношением основных нервных процессов (возбуждения и торможения).

Свойства нервной системы изучаются с помощью как экспериментальных условно-рефлекторных методов, так и методами наблюдения и опроса. Первая группа методов является более корректной, но требует для своей реализации спе­циального оборудования. Использование метода опроса возможно лишь в плане общей психологической оценки особенностей человека, поскольку на его поведе­ние накладывается влияние условий жизни и воспитания.

Мозг и психика. Мозг является органом психики, который работает рефлекторно.

Рефлекс – это ответ живого организма на внешнее воздействие, осуществляемое через нервную систему. Когда организм отвечает на внешние воздействия, он приспосабливается к внешнему миру.

Связь мозга с психикой прослеживается разнопланово. В животном мире психическое отражение прослеживается разнопланово и осуществляется на разных уровнях, зависимо от организации мозга, его функциональной деятельности и анатомического строения. В онтогенезе можно наблюдать зависимость уровня отражения от созревания головного мозга. Если мозг анатомически недоразвит у человека, то вероятнее всего существует и расстройство психики. Также известно, что стресс уменьшает мозг.

Человеческий мозг – это очень сложная система, работающая как дифференцированное целое. Функции различных отделов мозга связаны с микроскопическим строением. Стоит отметить, что человеку не свойственна многозадачность мозга.

Головной мозг состоит из левого и правого полушария, они включают в себя кору головного мозга. Кора головного мозга – это верхний слой полушарий, который состоит из нервных клеток — нейронов.

Нейроны объединяются в большие сети, которые являются основой функционирования всех психических явлений, таких как интеллект, сознание, состояние, процессы.

Каждый нейрон имеет уникальную форму и размер, он состоит из волокон, которые принимают входящие сигналы, основного тела нейрона, оно принимает сигнал и передает нервные импульсы по волокну, и волокон, которые выносят сигнал из тела нейрона.

Связь волокон обеспечивает передачу сигналов между нейронами. Каждая нервная клетка подобна биологической батарейке микроскопического размера. Благодаря ей в клетке и вокруг нее существует электрический заряд.

Нервные импульсы помимо электрической природы имеют и химическую. Химическая природа связана с функционированием синапсов, микроскопических пространств между двумя нейронами, через которые передаются сигналы.

Существует такая закономерность: чем важнее орган для человека или животного, тем больше места занимает его представительство в коре головного мозга.

Также интересно знать, что физические нагрузки «перезагружают мозг».

Проверьте способности Вашего мозга: «7 удивительных картинок, которые сбивают мозг с толку»

УЗДГ — аббревиатура, расшифровывающаяся как ультразвуковая допплерография. С помощью данной методики можно изучить состояние и характеристики периферических сосудов, прочность их стенок и скорость кровотока. Исследуются сонные артерии, вены шеи, магистральные артерии головного мозга, а также подключичные и позвоночные артерии. Подробнее про УЗДГ сосудов головного мозга читайте здесь http://medi-center.ru/uzi/uzdg-golovy-shei