Физическая культура в образовательном процессе ВУЗа

Многочисленными исследованиями установлено, что работа, связанная с умственной деятельностью, сопровождается изменением функционального состояния различных органов и систем организма. Мозговая ткань потребляет значительно больше кислорода, чем другие ткани тела. Если принять средний вес человека за 70 кг, а вес головного мозга 1,5 - 2 кг, что составляет два-три процента от веса тела, то потребление кислорода мозговой тканью достигает до 20 процентов от общего потребления его всем организмом в покое. При этом, мозг человека потребляет 40 - 50 кубических сантиметров в минуту.

Первичным и обязательным источником энергии для мозга является окислительный обмен глюкозы, потребление которого составляет около 80 мг в минуту. Необходимо знать, что в состоянии сна накапливаются богатые энергией фосфорные соединения, а при умственной работе они расщепляются, что проявляется в повышенном гликолизе и усиленном образовании молочной кислоты

Учёными определенно, что суточный расход энергии при умственной работе составляет в среднем 2500-3000 ккал. Интересны некоторые данные о расходах энергии во время умственной деятельности (по сравнению с состоянием покоя) представленные в таблице 4.

Таблица 4.

Расход энергии при умственной работе (по М.Н. Шатерникову)

Изменение показателей газообмена, характеризующих, в определённой степени, напряжённость умственной деятельности человека, прорабатывающего трудный учебный материал, показали, что при чтении первых восьми страниц выделение углекислоты возросло на 12 процентов (по сравнению с состоянием покоя), после 16 страниц - на 20 процентов, а после 32 - на 35 процентов (В.М. Коган).

Между тем, при умственной работе функции сердечно-сосудистой системы изменяются незначительно, с одновременным увеличением кровенаполнения сосудов мозга, происходит сужение периферических сосудов конечностей и расширение сосудов внутренностей, т. е. сосудистые реакции обратны тем, которые бывают при мышечной работе.

Кратковременная интенсивная умственная работа вызывает учащение сердечных сокращений, длительная работа, если она связана с эмоциональными факторами, нервно-психическим напряжением - замедление. При спокойной умственной деятельности частота пульса повышается на семь - восемь ударов в минуту. Работа средней степени напряжённости повышает в среднем пульс на 10 - 13 ударов в минуту, а при сильном напряжении - до 23 ударов в минуту.

Наблюдение за студентами в период экзаменационных сессий показывает, что частота сердцебиения у них в это время устойчиво повышается до 88 - 92 ударов в минуту, против 76 - 80 ударов в период учебных занятий. В день экзамена, перед входом в аудиторию, где проходит экзамен, частота сердцебиения нарастала до 118 - 144 ударов в минуту. Артериальное давление повышалось до 135/85 - 155/95 мм, против115/70 мм в период учебных занятий. Психофизическое состояние студентов существенно изменяется даже в процессе ожидания экзамена. Частота пульса за 30 - 70 минут увеличивается 20 - 23 удара в минуту. Давление возрастает на 10 - 13мм.

При эмоциональном напряжённом умственном труде дыхание становится неравномерным, может учащаться и углубляться, наблюдаются его кратковременные остановки. Насыщение крови кислородом снижается на 80%.

Изменяется морфологический состав крови - повышается до восьми-девяти тысяч количество лейкоцитов, уменьшается скорость свертывания крови (В.А. Колаев и др.). Нарушается терморегуляция организма, ведущая к усиленному потоотделению - более интенсивному при отрицательных эмоциях (страх, тревога), чем при положительных; усиливается обмен веществ (К.В. Володина).

В процессе относительно продолжительной работы снижается величина условных реакций, сглаживаются реакции на различные по силе раздражители, увеличивается время реакции, снижается устойчивость внимания. Наблюдается повышение возбудимости зрительного анализатора после небольшой и понижение после большой по интенсивности работы. Наибольшему напряжению подвергаются системы непосредственного запоминания и сосредоточения внимания.

При длительной и достаточной напряжённой работе наступает утомление, при котором деятельность органов чувств или ненормально повышается или до крайности ослабляется; снижается сила памяти, следствием чего возникает «убегание» мыслей и быстрое исчезновение из памяти того, что незадолго было усвоено.

Умственная деятельность отличается ещё одной немаловажной особенностью - даже после её завершения мысли о ней не покидает человека, рабочая доминанта полностью не угасает, вызывая более длительное утомление.

По сути, утомление - это объективное состояние организма, а усталость - субъективное чувство индивидуума. Усталость может нарастать при неудовлетворительности работой, неудачах в ней. Наоборот, успешное завершение работы или какого-то её этапа снижает усталость. Чувство усталости снимается эмоциями, настроем, сосредоточением внимания, усилением интереса к работе. Например, эмоциональный подъём в день экзамена бывает настолько большим, что временно снимает чувство усталости. Успешная сдача экзамена мобилизует студента, неудача - может привести к разочарованию и депрессии.

Бывают состояния усталости, при которых ещё можно совершать умственную работу, но в ней уже не обнаруживаются творческие начала, она становится шаблонной. Затем наступает другой период, сопровождаемый чувством напряжения, когда для выполнения работы необходимо волевое усилие. Дальнейшее продолжение работы приводит к появлению чувства неудовольствия, нередко носящего оттенок раздражения.

Известно, что снижение работоспособности в одном виде умственной деятельности может сопровождаться сохранением его эффективности в другом виде, но может быть и такое состояние общего утомления, при котором, например, ни занятия точными науками, ни чтение литературы, ни даже простой разговор оказываются не по силам - только неотвратимо хочется спать.

Следует учесть также, что умственный труд протекает в условиях малой двигательной активности. Это в свою очередь способствует развитию процессов торможения в сфере больших полушариев; возникают условия для повышенной утомляемости, снижения работоспособности, ухудшения общего самочувствия.

Повышение умственной работоспособности за счёт функционального перенапряжения весьма опасно для организма и, как правило, оказывает длительное неблагоприятное последствие.

При систематическом перенапряжении нервной системы возникает переутомление, для которого характерны: чувство усталости до начала работы, отсутствие интереса к ней, апатия, повышенная раздражительность, снижение аппетита, головокружение и головная боль. Объективными и глубокими признаками сильного переутомления являются: снижение веса, нарушение частоты сердцебиения и артериального давления, потливость, зуд кожного покрова, снижение сопротивляемости организма инфекциям, заболеваниям различного характера.

Характеристики внешних признаков утомления и степеней переутомления представлены в таблицах 5, 6.

Таблица 5.

Внешние признаки утомления в процессе умственного труда студентов (по С.А. Косилову).

Таблица 6.

Краткая характеристика степеней переутомления

(по К.К. Платонову).

Таким образом, приведённые факты научных исследований свидетельствуют, что умственная деятельность, связанная с психическим напряжением, предъявляет высокие требования к организму, при определённых неблагоприятных условиях может быть причиной серьёзных психических и психоневрологических расстройств. Неврастения, вегетоневроз и ряд других заболеваний нервной системы среди студентов порой достигают до 30 процентов случаев, гипертонические заболевания - до 20 процентов (Е. Л. Богомолова).

4.4 Работоспособность студентов и её динамика в процессе учебно-трудовой деятельности

Определяется работоспособность как способность человека к выполнению конкретной умственной деятельности в рамках заданных временных лимитов и параметров эффективности. Специальные знания, умения, навыки, а также определённые психофизические особенности, например, памяти, внимания и т. п., физиологические особенности, например, сердечно-сосудистой, эндокринной и других систем, психологические качества индивида составляют основу работоспособности. Кроме того, работоспособность в каждый момент определяется воздействием разнообразных внешних и внутренних факторов не только по отдельности, но и в различном состоянии. Факторы, определяющие работоспособность, разделяются на три основные группы:

физиологического характера - состояние здоровья, пол, питание, сон, объём общей нагрузки, отдых и др.;

физического характера, воздействующие на организм через органы чувств - степень и характер освещения помещения, температура воздуха, шум и др.;

психического характера - самочувствие, настроение, мотивация.

Снижение работоспособности может сопровождаться взаимодействием комплекса некоторых из перечисленных факторов.

Учёными установлено, что в любом виде деятельности высокая работоспособность обеспечивается только в том случае, если жизненный ритм правильно согласуется со свойственными организму естественными биологическими ритмами его психофизических функций.

Активность биоритмов колеблется и изменяется в течение суток, недели, месяца, года и всей жизни. Наибольшее значение для человека имеют суточные ритмы. Показатели функционального состояния сердечно-сосудистой, эндокринной, мышечной, выделительной и других систем достигают максимальных значений днём в период бодрствования, в то время как ночью реализуются восстановительные процессы.

Кривая работоспособности достигает своего пика в период с 9 до 11 часов, затем наступает период понижения её уровня к исходным показателям, примерно до 14 часов и вновь она постепенно повышается до 21 часа, но уже не настолько как в утренний период.

Колебания кривой работоспособности может в определенной степени изменяться от установленных параметров в зависимости от индивидуальных особенностей человека, привычек, соблюдения гигиены и научной организации умственного труда. И всё-таки специалистами выявлено наличие студентов с устойчивой стереотипностью и последовательностью изменения работоспособности.

«Утренний» тип студентов - «жаворонки», встают рано, с утра бодры, жизнерадостны, приподнятое настроение сохраняют в утренние и дневные часы. Наиболее работоспособны с 9 до 14 часов. Вечером рано устают. Принято считать, что это наиболее адаптированные к существующему режиму обучения студенты, их биологический ритм совпадает с социальным ритмом дневного вуза.

«Вечерний» тип студентов - «совы» наиболее работоспособны с 18 до 24 часов. Поздно ложаться спать, часто не высыпаются, нередко опаздывают на занятия; в первую половину дня в основном заторможены. Находятся в наименее благоприятных условиях, обучаясь на дневном отделении вуза. Однако, если учесть, что их активная биоритмика совпадает с периодом самоподготовки и самообразования, которые по существу и в конечном итоге определяют результативность учебно-воспитательного процесса, эти студенты могут достигать качественных показателей в учёбе и в условиях дневного обучения.

Динамика умственной работоспособности в недельном учебном цикле характеризуется наличием периода врабатывания в начале (понедельник, вторник), устойчивой работоспособности в середине (среда, четверг) и снижение в последние дни недели. В некоторых случаях в субботу отмечается её подъём, что связывают с явлением предстоящего отдыха. Типичная кривая работоспособности может изменяться, если вступает в силу фактор нервно-эмоционального напряжения, а также фактор объёма учебной нагрузки.

Динамика умственной работоспособности по семестрам и в целом в учебном году характеризуется периодом врабатывания в течение 3 - 4 недели. Октябрь, ноябрь - период устойчивой работоспособности. Во второй половине декабря процесс занятий сопровождается эмоциональными переживаниями - работоспособность начинает снижаться. В период зачётов и экзаменов градиент работоспособности нарастает. В период зимнего каникулярного отдыха наблюдается процесс относительного восстановления работоспособности. Учёными установлено, что для полного восстановления работоспособности студентов после зимней сессии требуется около месяца активного отдыха, а после учебного года не менее двух месяцев.

Начало второго полугодия также сопровождается периодом врабатывания, продолжительность которого сокращается по сравнению с первым полугодием до 1,5 - 2 недель. Изменения работоспособности с начала марта характеризуются устойчивым уровнем или незначительным повышением её. В апреле наблюдаются признаки снижения работоспособности, обусловленные психофизическим состоянием возникающего утомления. Существенной причиной этому являются признаки авитаминоза, снижение энергетического потенциала организма, активности биоритмов, а также последствия недовосстановления в период зимних каникул.

К сказанному следует добавить, что изменения физической работоспособности студентов в течение дня, недели, семестра, учебного года, в целом, близки к тем, которые типичны для умственной работоспособности.

Таким образом, наиболее сложный и трудоёмкий материал для студентов следует планировать на период повышенной работоспособности, разгружая конец полугодия. Закономерные изменения работоспособности диктуют также тактику использования средств физической культуры и отдыха в целях оптимизации условий учебно-трудовой деятельности студентов.

К общим рекомендациям повышения продуктивности умственной деятельности можно отнести:

1. Рациональное, полноценное и правильное питание.

2. Рациональный режим труда, отдыха, сна. Переключение на занятия и работу иного профиля. Умеренная физическая работа.

3. Обязательная интенсивная умственная работа, чередуемая с более низкой интенсивностью.

4. Периодические экстремальные усилия в умственной работе (до глубокого утомления). Восстановление возможно не только за счёт пассивного отдыха, но и желательно с применением физических упражнений, реабилитационных средств, а также комплексов витаминов, природных биологических ценных препаратов, а при необходимости и фармакологических средств.

5. Обязательная и постоянная интеллектуальная работа, тренинг. Виды тренинга: а) тренировка памяти - запоминание текстов, цифр, стихов, пересказ прочитанного и т. п.; б) изложение мыслей письмом, представляющего собой практически лучший способ развития и поддержания интеллектуального уровня; в) решение задач - математических игровых (шахматных), кроссвордов, криптограмм и т. д.; г) непрекращаемая творческая деятельность, расширение кругозора, углубление профессиональных знаний.

6. Выход из тренинга (отдых) не должен продолжаться более 7 - 10 дней.

7. Регулярный тренинг должен быть с раннего детства и до конца жизни. Умственная деятельность существенно замедляет распад клеток мозга, который активизируется примерно с 30 лет. Более того, прекращение тренинга ведёт к снижению умственной работоспособности.

4.5 Физическая культура и самовоспитание студента в системе научной организации труда