Читать онлайн «Экология человека». Страница 88

• Динамическая работа, в отличие от статической, связана с перемещением тела в пространстве. При динамической работе мышцы сокращаются изотонически, при этом мышечные волокна движутся во взаимодействии, что способствует снабжению тканей кислородом и удалению из них продуктов обмена. Динамическая работа может быть охарактеризована по величине, интенсивности или мощности в механических единицах. При статической работе расходуемая энергия не превращается в механическую работу, а теряется в виде тепла, в то время как при динамической работе энергия тратится как на поддержание напряжения в мышцах, так и на механический эффект работы.

• Функциональная система, ответственная за адаптацию к физической работе, включает в себя:

– афферентное звено – рецепторы;

– центральное регуляторное звено – центры нейрогуморальной регуляции на разных уровнях ЦНС;

– эффекторное звено – скелетные мышцы, органы дыхания, кровообращения.

Физическая активность вызывает быстрые адаптационные сдвиги в работе ряда систем органов, таких как мышечная, сердечно-сосудистая, дыхательная. В ответ на сигнал о необходимости совершения мышечной работы (сигнал о физической нагрузке) нейрогенное звено управления включает двигательную реакцию и вызывает мобилизацию кровообращения, дыхания и других функциональных систем организма, обеспечивающих выполнение такой работы.

В эффекторном звене происходят следующие изменения:

1) в мышечной системе постепенно усиливается кровоток, возрастает доля энергии, получаемой за счет анаэробного метаболизма, особенно при тяжелой работе;

2) в сердечно-сосудистой системе возрастает частота сокращений сердца (при легкой работе она достигает стационарного состояния, а при тяжелой – увеличивается по мере утомления до максимума и дольше восстанавливается), возрастает систолическое давление, диастолическое давление изменяется незначительно;

3) в дыхательной системе в зависимости от нагрузки возрастает потребление кислорода, пропорционально которому увеличивается минутный объем дыхания; происходят изменения биохимических показателей крови, наблюдаются сдвиги в обмене веществ и терморегуляции.

Одновременно происходит активация гипоталамо-гипофизарной, адренокортикальной и симпатоадреналовой системы – гормонального звена управления адаптационным процессом. Это звено обусловливает возникновение стресс-реакции организма, потенцирует мобилизацию и работу органов и тканей функциональной системы на клеточном и молекулярном уровне.

• Как уже упоминалось, Ф. З. Меерсон выделяет три основные стадии адаптационного процесса – стадию срочной адаптации, стадию долговременной адаптации и стадию устойчивой адаптации, на которой завершается формирование «структурного системного следа» – комплекса структурных изменений, развивающихся в системе, ответственной за адаптацию. Согласно Ф. З. Меерсону, «структурный системный след», сформировавшийся в результате адаптации к физическим нагрузкам, характеризуется следующими чертами:

1) изменение аппарата нейрогуморальной регуляции на всех его уровнях, выражающееся в формировании устойчивого условнорефлекторного динамического стереотипа, увеличении фонда двигательных навыков, установлении на основе условнорефлекторных связей устойчивой координации между циклами двигательной реакции и дыханием, легочным кровотоком и вентиляцией различных отделов легких;

2) увеличение мощности и экономичности функционирования двигательного аппарата в результате структурных изменений в аппарате управления мышечной работой на уровне ЦНС, создающих возможность мобилизовать большее число моторных единиц при нагрузке и совершенствовать межмышечную координацию;

3) увеличение мощности и экономичности функционирования аппарата внешнего дыхания и кровообращения, происходящее в результате ряда последовательных изменений – гипертрофии, увеличения скорости и амплитуды сокращений дыхательных мышц, увеличения объема вдоха, жизненной емкости легких, коэффициента утилизации кислорода, повышения кислородной емкости крови и способности тканей утилизировать кислород, оптимизации регуляции дыхания;

4) структурные изменения в сердце, благодаря которым сердце приобретает большую максимальную скорость сокращения и расслабления, увеличивают максимальный минутный объем. Следует отметить, что процесс адаптации к физическим нагрузкам, как и вообще к любой деятельности, носит длительный характер.

Таким образом, физическая работа сопровождается выраженными адаптивными сдвигами со стороны функций, обеспечивающих выполнение организмом этой работы. Степень функциональных сдвигов отражает тяжесть и интенсивность физической работы. Многообразие изменений характеризует закономерности функционирования организма как единого целого и включает непосредственные реакции обеспечения функциональной нагрузки, компенсационные и мобилизационные реакции. Все эти реакции не возникают одновременно и не развертываются в одном и том же направлении.

Работоспособность. В литературе приводятся разные определения работоспособности. В общем под работоспособностью понимаются потенциальные возможности человека выполнять максимальное количество работы за определенный промежуток времени, не причиняя ущерба здоровью. При более детальном подходе считают, что понятие работоспособности должно включать в себя как предельные возможности выполнения какой-либо деятельности, так и активационные возможности мобилизации функций, подразумевающие волевое усилие. Кроме этих двух составляющих, считают необходимым учесть в определении физиологическую стоимость работы и отдаленные последствия физиологических изменений, возникающих в результате работы и сказывающихся на способности к ее выполнению. Учитывая вышесказанное, работоспособность можно определить следующим образом.

Работоспособность – это величина функциональных резервов организма, которые без вреда для состояния здоровья могут, при условии высокого уровня мотивации, быть реализованы в некоторый объем определенной работы заданного качества.

• Как величину физическую работоспособность можно охарактеризовать при помощи различных показателей, которые разделяют на две группы: показатели энергетического обеспечения рабочей деятельности человека и показатели состояния активационных процессов, от которых зависит реализация в ходе деятельности потенциальных возможностей человека. Первая группа показателей позволяет оценить состояние большинства вегетативных функций организма, определяющих течение обменных процессов в тканях. Наиболее широко используют показатели состояния дыхательной и сердечно-сосудистой систем, поскольку им принадлежит важная роль в обеспечении физической работоспособности, а также некоторые биохимические характеристики крови и мочи. Так, из объективных показателей сердечно-сосудистой системы анализируются изменения частоты пульса, ударного объема сердца (количество крови, поступающей в большой круг кровообращения при каждом сокращении сердца), минутного объема (произведение ударного объема на число ударов сердца в минуту), величины артериального давления, а из показателей дыхательной системы наибольшее значение имеют частота дыхания, минутный объем дыхания – величина легочной вентиляции в минуту.

• Уровень работоспособности зависит от многих причин, таких как индивидуальные возможности и навыки человека, детерминируемые разнообразными эндогенными и экзогенными факторами, состояние здоровья, тренированности и т. п. Так, при тяжелом физическом труде и в спорте работоспособность обусловлена степенью физического развития конституционных особенностей организма, которые определяются генетически закрепленными половыми и возрастными различиями.

• Естественно, физическая работоспособность имеет определенные пределы. Ее основными физиологическими ограничителями являются энергетические резервы в мышцах, снабжение мышц кислородом и характер протекания окислительных процессов, способность организма к терморегуляции. Помимо этого, мотивация, уровень активации и эмоционального напряжения определяют ту часть функциональных резервов, которая, при определенном волевом усилии, будет затрачена на выполнение деятельности. В свою очередь, деятельность, изменяя функциональное состояние работающего, сама обусловливает работоспособность.

Известно также, что работоспособность меняется в зависимости от возраста. Так, повышение показателей работоспособности идет в среднем до 16 лет у девушек и до 20–22 лет у юношей, а падение физической работоспособности происходит равномерно начиная с 25 лет. При этом работоспособность людей разного возраста зависит от типа работ. Так, молодые люди достаточно легко выполняют кратковременные, быстрые силовые напряжения. Но там, где требуется физическая выдержка, люди более старшего возраста имеют преимущества. Хотя в пожилом возрасте понижается способность к приспособлению и тренировке, уменьшается подвижность нервных процессов, снижение физической силы и производительности может компенсироваться опытом и рациональными приемами работы.