Фізична та розумова робота: втома та відновлення працездатності при фізичній та розумовій роботі
Існують два види роботи – фізична та розумова; і суперечка про те, яка з них легша, зовсім недоречна. Втома при розумовій роботі може бути анітрохи не меншою, а іноді й більшою, ніж при фізичній. І, безперечно, обидва ці види діяльності важливі та корисні.
Що впливає на рівень працездатності людини
Робота – це здійснення клітиною, органом, системою органів чи організмом властивих їм функцій. Людина розумна виконує, як правило, суспільно корисну роботу. Науково-технічний прогрес змінив характер роботи. На зміну важкій фізичній праці прийшла розумова праця. І фізична, і розумова робота спрямовані виконання певних завдань, у виконанні кожного виду діяльності задіяні різні процеси. "Більшість сучасних робітників виконують завдання, що вимагають розпізнавання образів, швидкого отримання та переробки інформації, а також здатності розробляти плани і приймати рішення", – пише відомий фізіолог праці Г. Ульмер (1997). І це накладає серйозний відбиток здоров'я людини.
Працездатність – це здатність людини виконувати максимально можливу кількість роботи протягом певного (заданого) часу та з певною ефективністю. Працездатність, подібно до роботи, підрозділяється на розумову та фізичну. Виходячи з наведеного вище визначення, розумова працездатність людини – це здатність виконувати певну кількість роботи, що вимагає значної активації нервово-психічної сфери. Фізична працездатність людини це здатність виконувати максимально можливу кількість фізичної роботи за рахунок активації опорно-рухового апарату. Звичайно, фізична працездатність залежить і від стану нервової системи, що іннервує опорно-руховий апарат.
Що ж впливає на працездатність і як підвищити ефективність виконуваної роботи? Основний фактор, що впливає на працездатність людини, це насамперед стан її здоров'я. Також розумова та фізична працездатність людини залежить від рівня тренованості, досвіду, фізичного та психічного стану. Важливим показником рівня працездатності людини є його схильність до цієї роботи (тобто талант), мотивація до праці та пов'язані з роботою емоції, стан довкілля, організація праці. У працездатності людини важливу роль грає оптимальна організація робочого місця, що дозволяє підтримати необхідне становище тіла та її сегментів до виконання роботи.
Нижче ви дізнаєтеся, які бувають види роботи, та які механізми задіяні при їх виконанні.
Види роботи: фізична та розумова працездатність людини
Розумова робота пов'язана з мисленням і з членоподілом, оскільки людина має справу не з конкретними предметами, явищами або живими організмами, а з визначальними їх символами або поняттями. Розумова робота включає прийом та переробку інформації, її порівняння з інформацією, що зберігається в пам'яті, перетворення інформації, визначення проблем та шляхів їх вирішення, формування мети.
Розумова працездатність пов'язана з розумовим та емоційним компонентами. Думковий компонент пов'язаний з інтелектуальними здібностями людини, він потребує обмірковування та концентрації уваги. Емоційний компонент включає самооцінку людини як суб'єкта розумової праці, оцінку значущості мети та засобів. Емоційний компонент викликає виникнення численних позитивних та негативних емоцій, що проявляється чіткими реакціями вегетативної нервової системи та змінами настрою людини. Емоційні навантаження та психічне навантаження стимулюють симпатичну частину вегетативної нервової системи, що проявляється збільшенням частоти пульсу та дихання, хвилинного об'єму серця та дихання, посиленим потовиділенням («реакція боротьби та втечі»).
Фізична робота пов'язана з діяльністю опорно-рухового апарату, основну роль у цьому виконують скелетні м'язи. Якщо завдяки скороченню м'яза змінюється положення частини тіла, то долається сила опору, тобто виконується робота, що долає. Робота, при якій сила м'яза поступається дії сили тяжіння і вантажу, що утримується, називається поступається. У цьому випадку м'яз функціонує, проте він не коротшає, а, навпаки, подовжується, наприклад, коли неможливо підняти або утримати на вазі тіло, що має дуже велику масу. Незважаючи на зусилля м'язів, доводиться опустити це тіло на якусь поверхню. Утримуюча робота виконується, якщо завдяки скороченню м'язів тіло або вантаж утримується у певному положенні без переміщення його у просторі, наприклад, людина тримає вантаж, не рухаючись. При цьому м'язи скорочуються ізометрично, тобто без зміни їхньої довжини. Сила скорочення м'язів врівноважує масу тіла та вантажу. Коли м'язи, скорочуючись, переміщують тіло або його частини в просторі, вони виконують долає або поступається, яка є динамічною. Статичною є робота, що утримує, при якій не відбувається рухів всього тіла або його частини. При статичній роботі м'язи скорочуються ізометрично, у своїй відстань не долається, але робота здійснюється.
Енергетичні витрати організму та фізіологічна потреба людини в енергії
Виконання роботи потребує витрат енергії. Загальна потреба людини в енергії – це сума основного та робочого обміну. Енергетичні витрати організму людини за основному обміні — це кількість енергії, затрачуване організмом за умов повного спокою підтримки життя. У чоловіків енергетичні витрати організму в середньому становлять 1 ккал на 1 кг маси тіла за 1 год (4,2 кДж). У жінок – 0,9 ккал (3,8 кДж). Робочий обмін — це кількість енергії, витраченої виконання будь-якої зовнішньої роботи. Загальна добова фізіологічна потреба людини в енергії при розумовій праці дорівнює 2500-3200 ккал (10475-13410 кДж). При механізованій праці або легкій немеханізованій роботі – 3200-3500 ккал (13410-14665 кДж). При частково механізованій праці або немеханізованій праці помірної тяжкості – 3500-4500 ккал (14665-18855 кДж),
Анатомічний і фізіологічний поперечники характеризують величину або функцію того чи іншого м'яза. Анатомічний діаметр – це площа перпендикулярного довгої осі поперечного перерізу м'яза в певному її ділянці. Фізіологічний діаметр – це сума площ поперечних перерізів всіх м'язових волокон, що утворюють м'яз. Перший показник характеризує величину м'яза, другий – його силу. Абсолютна сила м'яза обчислюється шляхом розподілу маси максимального вантажу (кг), який може підняти м'яз, на площу її фізіологічного діаметра (см2). Цей показник у людини різних м'язів становить від 6,24 до 16,8 кг/см2. Так, наприклад, абсолютна сила литкового м'яза – 5,9 кг/см2, триголового м'яза плеча – 16,8 кг/см2, двоголового м'яза плеча – 11,4 кг/см2. Напруга, що розвивається при скороченні одним м'язовим волокном, коливається в межах 0,1-0,
Розмах скорочення (амплітуда) залежить від довжини м'язових волокон. У веретеноподібних і стрічковоподібних м'язах волокна довші, а анатомічний і фізіологічний діаметри збігаються, тому сила цих м'язів не дуже велика, а амплітуда скорочення велика. У перистих м'язах фізіологічний діаметр значно більше анатомічного і, відповідно, їх сила більша. У зв'язку з тим, що м'язові волокна цих м'язів короткі, їх амплітуда скорочення невелика.
Показник ефективності роботи: коефіцієнт корисної діяльності людини (ККД) людини на роботі
Одним із показників ефективності роботи людини є коефіцієнт корисної дії, який говорить про те, яка частина витраченої енергії перетворюється на енергію, яка здійснює корисну зовнішню роботу:
Коефіцієнт корисної дії (ККД) людини дорівнює енергії, що витрачається на зовнішню роботу, поділений на енергію, що виробляється і помножений на 100%.
У людини коефіцієнт корисної діяльності ізольованого м'яза може досягти 35%. Коефіцієнт корисної дії організму загалом і ККД людини на роботі за різних видів м'язової діяльності низький. Він варіює у межах від 3 до 25%. При частому повторенні однієї й тієї роботи розвивається робочий динамічний стереотип — система рефлекторних реакцій, які формуються при постійному повторенні тих самих подразників. Рефлекторні реакції набувають характеру автоматичних, тому робота стає більш енергетично економічною і менш стомлюючою, не вимагає постійної уваги та зосередження.
Причини та фактори тимчасового зниження розумової та фізичної працездатності організму
Фізичне навантаженнявикликає реакцію всіх органів прокуратури та систем. При сильних навантаженнях відбувається зниження працездатності, оскільки людина стомлюється. В м'язі, що активно скорочується, збільшується кровотік більш ніж у 20 разів, активізується обмін речовин. При помірному фізичному навантаженні у м'язі переважає аеробний обмін речовин, під час важкої роботи частина енергії звільняється анаеробно, тобто без використання кисню. Внаслідок цього у м'язах утворюється та накопичується молочна кислота. Це є одним із факторів зниження працездатності: при накопиченні значних кількостей молочної кислоти у м'язових волокнах розвивається м'язова втома. При фізичній роботі зростають частота серцевих скорочень, ударний об'єм серця, артеріальний тиск, споживання кисню. При легкій та помірній фізичній роботі з постійним навантаженням протягом 5-10 хв частота серцевих скорочень збільшується, після чого досягає постійного рівня, або стаціонарного стану, який не призводить до стомлення людини протягом кількох годин. Через 3-5 хв після завершення такої роботи частота серцевих скорочень нормалізується. При тяжкій роботі стаціонарний стан не настає, відбувається зниження фізичної працездатності, розвивається втома, частота серцевих скорочень збільшується, а після припинення тяжкої роботи період відновлення нормальної частоти серцевих скорочень триває кілька годин. Через 3-5 хв після завершення такої роботи частота серцевих скорочень нормалізується. При тяжкій роботі стаціонарний стан не настає, відбувається зниження фізичної працездатності, розвивається втома, частота серцевих скорочень збільшується, а після припинення тяжкої роботи період відновлення нормальної частоти серцевих скорочень триває кілька годин. Через 3-5 хв після завершення такої роботи частота серцевих скорочень нормалізується. При тяжкій роботі стаціонарний стан не настає, відбувається зниження фізичної працездатності, розвивається втома, частота серцевих скорочень збільшується, а після припинення тяжкої роботи період відновлення нормальної частоти серцевих скорочень триває кілька годин.
У кожної людини є своя індивідуальна межа втоми при фізичній та розумовій роботі, різниця для кожного індивідуума часом дуже суттєва. Після цього межі настає зниження працездатності організму загалом, людина не може виконувати свою роботу ефективно. Межа виснажливої роботи поділяється на два рівні працездатності. Робота, яку людина може виконувати протягом 8 год без розвитку ознак м'язової втоми, вважається легкою, вона нижча за межу. Вище за нього знаходиться область максимальної працездатності, виконання такої роботи суттєво обмежене у часі. Зниження розумової та фізичної працездатності відбувається у міру збільшення тривалості роботи. Тренування підвищує працездатність людини.
Як визначити межу стомлюючої динамічної роботи? Одним із важливих показників є частота пульсу, яка зберігається постійно під час роботи, не збільшуючись у зв'язку зі стомленням. У нетренованих людей віком від 20 до 30 років вона не перевищує 130 ударів за 1 хв, менш ніж через 5 хв після припинення роботи частота пульсу стає меншою за 100 ударів за 1 хв; у віці від 31 до 50 років перевищує 130-140 ударів на 1 хв, частота пульсу стає менше 100 ударів на 1 хв лише через 10-15 хв після припинення роботи. У тренованих людей спостерігається швидша нормалізація пульсу.
Те саме стосується і зниження розумової працездатності людини – тільки постійні «тренування мозку» дадуть можливість не втомлюватися дуже швидко.
Втома та відновлення при фізичній та розумовій роботі
Втома – це фізіологічний стан людини, що настає внаслідок напруженої або тривалої роботи. Воно виявляється у тимчасовому зниженні працездатності, яке провокується м'язовим (фізичним) та нервово-психічним втомою. При тяжкій роботі вони поєднуються. Втома характеризується зменшенням сили та витривалості м'язів, порушенням координації рухів, збільшенням енерговитрат для виконання однієї і тієї ж роботи, порушенням пам'яті, швидкості переробки інформації, зосередження і т. д. на стимули. Крім того, втома зумовлена недостатнім сном. Втома викликає в людини бажання припинити роботу чи зменшити навантаження.
Причиною зниження працездатності при тяжкій фізичній роботі є накопичення в м'язових волокнах деяких продуктів обміну (наприклад, молочної кислоти). Відпочинок, особливо активний, призводить до відновлення працездатності м'яза. Це пов'язано з видаленням молочної кислоти та відновленням запасів енергії у м'язі. Нервово-психічна (центральна) втома викликана тривалою напруженою розумовою роботою, одноманітною монотонною роботою, шумом, поганими умовами праці, емоційними факторами, захворюваннями, неправильним чи недостатнім харчуванням, гіповітамінозом.
Часта нервово-психічна втома призводить до розвитку хронічної втоми. Цей стан, типовий для багатьох людей у сучасних умовах. Воно веде до розвитку серцево-судинних захворювань, інфарктів, інсультів, неврозів, психозів, депресій, сексуальних порушень. Якщо ж, незважаючи на втому, робота продовжується, виникає виснаження. Нагадаємо, що важкі фізичні та нервово-психічні навантаження викликають стрес (вірніше, дистрес).
Розрізняють гостре та хронічне виснаження. Перше є різке зниження працездатності під час важкої роботи, друге виникає внаслідок тривалої напруженої або занадто часто повторюваної важкої роботи. Професійний спорт, спортивні змагання та посилені тренування часто призводять до гострого та хронічного виснаження. Підкреслимо: йдеться про професійний спорт, а не про фізичну культуру, яка корисна та абсолютно необхідна у будь-якому віці.
Як відпочити та відновитися після розумової та фізичної роботи
Відновлення працездатності– Це процес поступового повернення функцій організму до вихідного стану після припинення роботи. У міру відновлення ступінь стомлення зменшується, а працездатність зростає. Якщо людина виконує роботу, що лежить вище за межі її втоми, необхідно періодично відпочивати. Як швидко відновитись після роботи, щоб убезпечити свій організм від небезпечних наслідків важкої напруги? Слід наголосити, що для ефективного відпочинку краще кілька короткочасних перерв, ніж одна-два довгі. Навіть у стані повного спокою скелетний м'яз зберігає свою еластичність та певний ступінь напруги. Це називається м'язовим тонусом. Перед тим як відновитися після фізичної роботи, пам'ятайте, що тонус м'язів не викликає втоми. Тонус – це нормальний стан часткового скорочення розслабленого м'яза,
Відпочинок— це стан спокою чи особливий, спеціально організований вид діяльності, які знімають стомлення та сприяють відновленню працездатності. І.М. Сєченов у другій половині ХІХ ст. встановив, що робота одних груп м'язів кінцівок сприяє усуненню втоми інших м'язових груп, спричиненого їх роботою. Це становило основу визначення двох типів відпочинку: активного і пасивного. Як відпочити від розумової роботи та важкої фізичної праці? Активний відпочинок – це відпочинок, під час якого людина виконує інший вид роботи, відмінний від звичайної роботи, що виконується. Відновлення при фізичній та розумовій роботі шляхом активного відпочинку відбувається швидше та ефективніше, ніж при пасивному відпочинку, коли організм перебуває в умовах відносного спокою. Так, Інтенсивну розумову діяльність слід регулярно переривати фізичною активністю. І навпаки: інтенсивну фізичну — розумову.
Настійно радимо працівникам розумової праці після 1-1,5 год не «відпочивати» з цигаркою в зубах, а піднятися на 10-15 поверхів сходами, зробити 15-20 присідань, стільки ж стрибків, виконати 10-20 вправ з гантелями.
Працівникам фізичної праці доцільно-доцільно погуляти або, якщо це можливо, вилягати кілька хвилин з піднятими ногами на свіжому повітрі.
Тепер, коли ви знаєте про стомлення при фізичній та розумовій роботі та відновлення після неї, спробуйте організувати вашу працю таким чином, щоб ККД вашої діяльності не знижувалася протягом усього трудового дня.