Физиологические основы развития утомления

Так, например, игра в настольный теннис не может служить отдыхом после напряженного умственного труда, поскольку она требует напряженного внимания и концентрированной психической активности. Напротив, прогулка пешком на лыжах, бег в лесу и другие подобные упражнения, вызывая явления переключения в ЦНС и ритмическую активность различных функций, служат прекрасным средством восстановления после напряженного трудового дня.

С другой стороны, высокий уровень общей физической тренированности во многом обеспечивает улучшение умственной работоспособности. Это было показано в экспериментах на школьниках и студентах и лицах разного возраста и специальности. Например, уровень успеваемости у физически тренированных школьников был на 10-15 % выше, особенно к концу учебного года. Вместе с тем сложные и интенсивные упражнения, которые приводят к утомлению, не способствуют непосредственному увеличению умственной работоспособности.

В целом проблема предупреждения развития умственного утомления в разных условиях среды лиц разного возраста перерастает границы физиологических проблем и все глубже связывается с социальными вопросами по обеспечению сохранения здоровья и эффективности труда всех возрастных групп населения.

РАЗДЕЛ 6. БИОЛОГИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА УТОМЛЕНИЯ

Касаясь биологической оценки утомления при охарактеризованном выше понимании его механизмов следует учесть, что быстрое выключение высших центров отнюдь не ведет к общему уменьшению работоспособности. Так, в интересных опытах показано [Черкес В. А., 1951], что хотя спинномозговой рефлекс у здоровой лягушки утомляется быстрее, чем у обезглавленной (т. е. наличие головного мозга явно «повышает» утомляемость), но зато и восстановление у здорового животного идет намного быстрее. Повторная работа оказывается возможной уже после весьма короткого периода отдыха, и в итоге суммарная работоспособность за ряд повторных отрезков работы может оказаться и неуменьшенной. О том же говорят и результаты работы К. А. Шошенко (1961). Значит, вследствие более быстрого угнетения высших отделов головного мозга работа прекращается при меньшей степени истощения исполнительных аппаратов и быстрое утомление (связанное, конечно, с развитием тормозных процессов) компенсируется быстрым отдыхом.

Интересны в связи с этим данные Ф. Н. Серкова (1949), показавшего, что изолированное мышечное волокно может сокращаться чрезвычайно долго, но когда, наконец, его функция падает, этот процесс становится необратимым. Между тем целостная мышца утомляется быстрее, но зато сохраняет возможность восстановления.

Исследования в сравнительно-физиологическом плане также показывают, что у низших животных (инфузории, медицинские пиявки и др.) развитие утомления связано с гораздо более глубокими изменениями, чем у высших животных [Герасимов В. Д., 1961].

Все изложенное позволяет дать биологическую оценку утомления как физиологической реакции. Большинство авторов говорили и говорят о нем как о естественном физиологическом явлении [Dill D., 1955; Baumgartner P., 1960; Missenard A., 1960; Матеев Д., 1962, и др.], причем подчеркивается роль его как защитной реакции [Киселкова А., 1962; Таварткиладзе Б. В., Матеев Д., 1962]. Однако такой авторитетный исследователь проблемы утомления, как А. А. Ухтомский, выступал против данной точки зрения и иногда характеризовал выраженное утомление не как физиологическое явление, «дефектное состояние», расстройство нормального хода функции. С этим перекликаются представления об утомлении как о факторе «агрессии» [Mosinger M., Bisschop G., 1961, и др.].

Детальное рассмотрение вопроса [Розенблат В.В., 1975] склоняет к мнению, что утомление следует рассматривать в плане приспособительных реакций организма. С одной стороны быстро наступающее утомление кортикального звена, имеющее в качестве одного из основных компонентов процесс торможения, предохраняет исполнительные аппараты от глубоких местных сдвигов и в то же время обеспечивает возможность быстрого отдыха и повторной работы, поскольку функциональные траты не успевают широко развиться к моменту утомления. Данная защитная реакция, может быть , в известной мере еще не совершенна, поскольку включает как элементы регуляции (изменение установочных влияний на исполнительные аппараты), так и элементы дискоординации рабочих функций. В силу этого упорное продолжение работы при значительной степени утомления может вызвать «сшибку» нервных процессов и ряд других неблагоприятных сдвигов. Однако защитный характер реакции в целом не вызывает сомнений.

С другой стороны, даже сами по себе выраженные функциональные траты, приводящие к утомлению, биологически полезны, ибо являются стимулятором интенсивных восстановительных процессов, обеспечивающих повышение работоспособности в ходе упражнения. Механизм этих явлений освещается в концепции суперкомпенсации Вейгерта и представлениями Г.В.Фольборта о сопряженных процессах утомления и восстановления. Иными словами. умеренное утомление отнюдь не является нашим врагом. Наступив сегодня, оно становится предпосылкой роста работоспособности завтра.

По этому поводу D. Dill (1955) указывает, что «следует скорее желать утомления, чем бояться его. Жизнь без стрессов и не интересна, и нездорова. Счастливее тот человек, которого работа утомляет, давая ему хороший аппетит и содействуя хорошему сну». Четко высказывае6тся в данном отношении М. И. Виноградов: «нет высоких достижений, если нет борьбы за них; нельзя достигнуть высокой работоспособности, если не обеспечить тренировки и совершенствования отправлений путем преодоления утомления. Поэтому последние играют в процессе упражнения совершенно необходимую и, если можно так выразиться, «полезную» роль.

Рассмотрев физиологические механизмы утомления, мы можем теперь дать следующие определения: утомление - это вызванная интенсивной или длительной работой временное уменьшение работоспособности, выражающееся снижением количества и качества работы и в ухудшении координации рабочих функций. Утомление при мышечной работы человека есть целостный процесс с кортикальным лимитирующим звеном, представляющий по биологической сущности защитную реакцию, а по физиологическому механизму - уменьшение работоспособности, прежде всего корковых центров. Последнее обусловливается в большой мере в процессе торможения и в свою очередь обусловливает существенные сдвиги в состоянии регуляторных систем и исполнительных аппаратов.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В организме, как при работе, так и в условиях покоя на всех уровнях его жизнедеятельности непрерывно происходят тесно взаимосвязанные друг с другом процессы расхода и восстановления функциональных, структурных и регуляторных резервов. В состоянии покоя эти процессы относительно сбалансированы.

При возникновении в результате работы острого или хронического утомления, имеющих как общий, так и локальный характер, расход вышеназванных резервов преобладает над их восстановлением. Иначе говоря, катаболизм преобладает над процессами анаболизма.

Отмечается недостаточность восстановительных процессов на всех уровнях жизнедеятельности организма. Утомление, если оно не зашло слишком далеко, является обратимым снижением полноценности функции и ликвидируется процессами восстановления.

В связи со сложностью изменений в организме и зависимостью их от уровня тренированности, характера психики утомление у человека носить во многом индивидуальный характер.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. «Физиология труда», «Экологическая физиология» - Г.Ульмер.

2. «Руководство по физиологии труда» - И.А.Сидоров.

«Физиология» - А.В.Коробков.

«Нормальная физиология» - В.В.Розенблат.

«Физиология умственного труда» - Л.Я.Зыбковец, А.О.Навакатикян.

«Физиология трудовых процессов» - Н.А.Агаджанян, В.И.Циркина.

«Основы физиологии» - И.А.Аршавский.

«Физиология» - Протусевич Ю.М.

«Основы физиологии» - Яковлев Н. Н.

10. «Физиология»- А.А. Ухтомский

ПРИЛОЖЕНИЯ

Схема А

Механизм утомления при мышечной работе человека*