Утомление

Под утомлением нужно понимать состояние организма, наступающее в результате выполнения интенсивной или продолжительной работы, характеризующееся понижением работоспособности. Состояние утомления обычно сопровождается ощущением усталости - субъективным выражением объективно происходящих в организме при утомлении процессов.

А. А. Ухтомский оценивает ощущение усталости как натуральный предупредитель о начинающемся утомлении. Иногда ощущение усталости может возникнуть тогда, когда еще нет достаточных оснований говорить об утомлении. Это может иметь место при скучной, монотонной однообразной работе. Стоит только перейти к интересной, захватывающей работе, как работоспособность полностью восстанавливается.

Наряду с этим можно наблюдать наступление явлений утомления без ощущения усталости. Это может иметь место при особой заинтересованности в работе, в момент грозящей опасности, при военных походах, атаке и т. д.

Переутомление - высокая степень утомления, при которой создается резкое несоответствие между затратой энергии организма при работе и процессом ее восстановления. Переутомление снижает сопротивляемость организма по отношению к вредным воздействиям внешней среды, в первую очередь к инфекционным заболеваниям и ядовитым веществам. Переутомление может привести к развитию заболеваний центральной нервной системы - неврозам утомления, неврастении, истерии.

И. М. Сеченов высказал положение, согласно которому причина утомления заключается в нарушении деятельности нервных клеток мозга.

Учение Н. Е. Введенского о функциональной подвижности, т. е. способности живой ткани воспроизводить максимальный ритм падающих на нее раздражений, позволяет подойти к раскрытию сущности утомления.

При чрезмерном или частом раздражении нервные центры перестают отвечать на раздражение и возбуждение в них сменяется торможением. И. П. Павлов определял утомление как один из автоматических внутренних возбудителей тормозного процесса.

Однако нельзя отождествлять утомление с торможением. Утомление - временное нарушение функций организма, нарушение координации, расстройство регуляции обменных процессов, падение работоспособности организма, в то время как торможение способствует нормальному протеканию физиологических процессов повышения работоспособности. Торможение - это "деятельное успокоение" (А. А. Ухтомский).

О значении коры головного мозга в возникновении утомления говорит следующий опыт. Если человеку в состоянии гипноза внушить, что у него в руках пудовая гиря, которую он должен поднимать и опускать пока не утомится, у него очень скоро разовьется утомление, хотя он поднимал и опускал всего 200-граммовый предмет. В обычной обстановке также работоспособность изменяется под влиянием слова, призыва, песни и т. д.

Исследуя утомление методом условных рефлексов, К. М. Быков с сотрудниками установили, что после длительной мышечной работы условные рефлексы падали и углублялись процессы торможения. Небольшая нагрузка резко повышает возбудимость больших полушарий, чрезмерная же приводит к падению условных рефлексов (рис. 88). Во время выполнения статической работы наблюдается более или менее резкое падение возбудимости мозговой коры и углубление последовательного торможения. Статическая работа, как известно, несмотря на малую затрату энергии, очень утомительна. Это объясняется тем, что при статической работе поддерживается непрерывное возбуждение одних и тех же нервных клеток, а функциональная перегрузка отдельных клеток коры головного мозга приводит к быстрому утомлению и развитию торможения.

Рис. 88. Величина условных слюноотделительных рефлексов в норме, после легкой и тяжелой работы

Профилактика утомления и меры по повышению работоспособности организма

В СССР проблема утомления как массового явления, влияющего на здоровье работающих, успешно разрешается рядом социальных мер, вытекающих из существа социалистической системы.

В отдельных случаях, однако, недостаточное внимание к профилактике утомления может привести к нарушению здоровья трудящегося.

Часто повторяющееся и длительное повышение тонуса мышц кровеносных сосудов мозга в результате напряженного умственного труда может привести к спазму сосудов и затруднению мозгового кровообращения. Чрезмерное напряжение физических сил, вынужденное положение тела могут привести к развитию патологических состояний.

В профилактике утомления и повышения работоспособности организма важное место занимают упражнение и тренировка.

Упражнение и тренированность. Тренированность представляет собой состояние организма, возникающее в результате систематического повторного выполнения работы и ведущее к повышению работоспособности. Упражнение есть частный случай тренировки, многократное повторение которого ведет к повышению работоспособности на строго определенную деятельность.

Трудовая деятельность человека основана на выработке определенного динамического стереотипа, который является одним из средств приспособления, в связи с чем он меняется, переделывается в зависимости от изменений условий. Поэтому он и называется динамическим стереотипом. Образование двигательного динамического стереотипа идет следующим образом.

В начале приобретения двигательных навыков в силу процесса иррадиации наблюдается включение в работу многих мышечных групп, участие которых далеко не обязательно для данного процесса. В этот период еще нет полной согласованности в деятельности опорно-двигательного аппарата и внутренних органов. По мере повторения двигательных актов происходит специализация условных рефлексов - их уточнение. Развиваются процессы внутреннего торможения, которые ограничивают чрезмерно распространенные процессы возбуждения. Дальше на основе взаимодействия процессов возбуждения и торможения происходит сосредоточение возбуждения и торможения в определенных клетках коры головного мозга. Это сосредоточение основных нервных процессов, быстрая и точная смена их во времени создают согласованность и точность движений. Закрепление необходимых и полезных и исключение ненужных, излишних или неполезных условнорефлекторных связей происходит на основе взаимодействия первой и второй сигнальных систем. Слово мастера, учителя или руководителя, полученный положительный результат работы, наблюдательность и старание способствуют образованию и закреплению динамического стереотипа.

Наряду с упрочением стереотипа наступает автоматизация движений. Эта деятельность не требует большого расхода энергии, происходит весьма совершенно и экономно.

При умственной работе явление тренированности в результате повторного выполнения выступает не меньше, чем при физической работе.

Здесь происходит усовершенствование таких сложных актов высшей нервной деятельности, как мышление, память, внимание, сообразительность и т. д.

Итак, в результате тренировки создается новое состояние организма, которое обусловливает повышенную способность организма к выполнению физической и умственной работы, экономное расходование энергии, автоматизацию многих движений, выработку привычных ритмов работы, упроченного доминантного состояния. Труд новаторов производства - образец тщательно выработанного динамического стереотипа.

Тренировка и упражнения ведут к ряду изменений в организме. В результате тренировки повышается содержание гликогена в мышцах, увеличивается сама мышечная масса. Значительно возрастает содержание креатинфосфорной кислоты. В результате тренировки и упражнений уменьшается расход энергии на единицу работы, т. е. повышается коэффициент полезного действия.

В результате тренировки увеличивается систолический объем сердца и одновременно уменьшается частота сердечных сокращений, т. е. сердце работает более экономно. При тренировке повышается утилизация кислорода организмом (табл. 34) и уменьшается минутный объем сердца.

Таблица 34. Влияние тренировки на минутный объем сердца и утилизация кислорода

При тренировке увеличивается жизненная емкость легких и уменьшается частота дыхательных экскурсий.

Для возникновения и упрочения состояния тренированности требуются известные условия. Если повторная работа совершается тогда, когда завершились восстановительные процессы и результат ее выше, чем в предыдущей работе, то налицо эффект тренировки. Но может случиться, что перерыв между двумя работами будет слишком велик; тогда работа будет произведена на том же или на меньшем уровне, чем предыдущая. В этом случае тренировочный эффект нужно считать потерянным. Известно, что после производственной работы остается как бы следовой эффект, который достигает известного максимума и затем исчезает. Тренировочный эффект имеет место, если повторение работы совпадает с максимумом следового эффекта. Если же повторная работа будет совершаться тогда, когда не закончились процессы восстановления, то могут иметь место явления хронического утомления - переутомление.

Установлено, что если тренировочные занятия при спорте малой мощности и длительности не вызывают утомления, то тренировочный эффект незначительный. Однако работа, ведущая к резкому утомлению, к изнеможению, не может привести к состоянию тренированности. Наоборот, такая работа будет обусловливать снижение работоспособности организма.

Рабочее время. Одним из важнейших мероприятий по профилактике утомления является устранение чрезмерно длинного рабочего дня. Этот вопрос уже разрешен в СССР. Советским законодательством о труде установлен 8-часовой рабочий день. Затем был осуществлен переход всех рабочих и служащих на 7-часовой рабочий день, а для рабочих ведущих профессий в угольной, горнорудной промышленности, занятых на подземных работах, - на 6-часовой. Рабочий день в субботу и предпраздничные дни сокращен на 2 часа.

"В течение предстоящих 10 лет осуществится переход на 6-часовой рабочий день при одном выходном дне в неделю или 35-часовую рабочую неделю при 2 выходных днях, а на подземных работах и производствах с вредными условиями труда - на 5-часовой рабочий день или на 30-часовую 5-дневную рабочую неделю" (Программа КПСС). В настоящее время в СССР введена 5-дневная неделя с 2 выходными днями.

Во втором десятилетии начнется переход к еще более сокращенной неделе.

Механизация и автоматизация трудовых процессов. Одним из важнейших мероприятий по профилактике утомления является механизация и автоматизация трудовых процессов, в широком масштабе проводимая на предприятиях СССР.

В советских условиях стало возможным поставить на службу рабочему классу и на оздоровление условий его труда все достижения техники. С помощью механизации трудовые операции, выполняемые вручную, заменяются операциями, совершаемыми машинами.

Механизация трудоемких работ в сотни раз повысила интенсификацию труда, сопровождавшегося значительным физическим напряжением. Дальнейшее усовершенствование механизмов, упрощение управления ими будут способствовать устранению утомления. Так, при усовершенствовании управления экскаватором путем перехода от рычажного к гидравлическому, как показано на диаграмме (рис. 89), продолжительность рабочего цикла уменьшается на 70%.

Рис. 89. Влияние утомляемости машиниста экскаватора на продолжительность рабочего цикла на смену в зависимости от типа управления: 1 - простое рычажное управление; 2, 3, 4 - облегченное рычажное управление; 5 - гидравлическое управление

Размеры, форма различных приспособлений для управления машинами (рукоятки, педали) должны быть удобными для захвата кистью или толчков ногой.

Организация трудового процесса. Рациональная организация трудового процесса с точки зрения физиологических особенностей его выполнения имеет огромное значение в профилактике утомления и в повышении производительности труда. При этом необходимо добиваться максимального сокращения статического компонента - равномерного распределения нагрузки между разными группами мышц и т. д. Важное значение имеет устранение лишних движений. С точки зрения профилактики очень важен ритм работы. Известно, что ритмичная работа менее утомительна, чем аритмичная.

Стереотипные движения, повторяющиеся в правильном ритме, легко образуют условный рефлекс на время, создают в коре головного мозга стройную условнорефлекторную систему, в которой одни движения являются возбудителями последующих.

В производственных и лабораторных условиях было доказано, что ритмичная, хотя и более интенсивная, работа физиологически более рациональна, чем неритмичная, хотя и легкая, работа.

На одной из московских фабрик с успехом проведен опыт организации конвейерной работы, построенной не на равномерной скорости конвейера на протяжении рабочего дня, а на изменении его скорости в соответствии с кривой работоспособности человека по часам дня.

Наконец, важнейшим условием высокой работоспособности и профилактики утомления является смена одних форм труда другими.

В настоящее время проводится работа по периодическому переводу рабочих с одной операции на другую на конвейере с целью борьбы с монотонностью, с целью устройства смены функций при трудовой деятельности.

Режим труда и отдыха. Трудовое законодательство предусматривает определенные обязательные перерывы в работе. Так, в течение рабочего дня рабочим предоставляется перерыв на обед не позднее чем через 4 часа после начала работы. Через 5 дней работы дается 2 выходных дня. Наконец, все рабочие и служащие имеют право на ежегодный отпуск различной длительности в зависимости от характера и условий работы.

Многочисленные данные, накопленные исследователями, доказывают благотворное влияние регулярных коротких перерывов при работе (рис. 90).

Рис. 90. Динамика работоспособности машинистки в течение рабочего дня

На Горьковском автозаводе достигли значительного повышения производительности труда введением двух регламентированных перерывов, причем на некоторых работах введены 15-минутные перерывы после 55-минутной работы.

При решении вопроса о частоте и длительности кратковременных перерывов необходимо учитывать то, что длительный перерыв может привести к разрушению рабочей доминанты и тем самым обусловить снижение производительности труда. При решении вопроса о частоте перерывов следует руководствоваться данными восстановительного периода, временем, когда начинается снижение производительности труда, увеличивается брак, увеличивается время на выполнение рабочей операции и т. д.

При интенсивной мышечной работе целесообразно делать длительные перерывы, при не очень интенсивных работах - более частые, но короткие перерывы. Имеет значение и сам характер отдыха. И. М. Сеченов показал, что если производить периодические поднятия груза одной рукой до наступления утомления, то для снятия утомления "наиболее действенным оказывается не временный покой работающей руки, а покой ее, связанный с работой другой руки" (рис. 91). Таким образом, была выдвинута идея активного отдыха, в дальнейшем разработанная и внедренная в практику советскими исследователями (М. Е. Маршак и др.) в виде производственной физкультуры. Введение физкультуры во время производственных перерывов (рис. 92) дает несомненный эффект. Так, на многих фабриках и заводах производительность труда после введения физкультуры поднялась на 3-14%.

Рис. 91. Влияние пассивного и активного отдыха на работоспособность (по И. М. Сеченову): r. A - работа правой руки; l. A. - работа левой руки; X - пассивный отдых

Все изложенные выше мероприятия по борьбе с утомлением должны быть органической частью научной организации труда (НОТ) на производстве.

Все изложенные выше мероприятия по борьбе с утомлением должны быть органической частью научной организации труда (НОТ) на производстве.

Рис. 92. Физкультура во время остановки конвейера

Другие меры профилактики утомления. В борьбе с утомлением и для повышения работоспособности могут использоваться легкоусвояемые углеводы и витамины. Известный эффект при интенсивной физической или умственной работе достигается при приеме сахара (40-50 г). Важное значение как для физической, так и для умственной работоспособности имеет обеспечение работающего достаточным количеством витаминов, в первую очередь витаминами C, B₁ и никотиновой кислотой.

Витамины играют огромную роль в химических превращениях, происходящих при мышечной деятельности. В частности, витамин B₁ принимает участие в окислении пировиноградной кислоты, одного из звеньев углеводного обмена при мышечном сокращении.