Краткая характеристика функциональной активности человека

      Наступлению «второго дыхания» также способствует произвольное увеличение легочной вентиляции. Особенно эффективны глубокие выдохи, способствующие удалению (с выдыхаемым объемом воздуха) углекислоты из организма и восстановлению кислотно-щелочного равновесия.

УТОМЛЕНИЕ ПРИ ФИЗИЧЕСКОЙ И  УМСТВЕННОЙ РАБОТЕ

     Любая мышечная деятельность, занятия физическими  упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ и энергии, что положительно сказывается на умственной и физической работоспособности человека. Однако следует помнить, что при выполнении любого вида деятельности в зависимости от увеличения объема информации, интенсификации многих сторон жизни в условиях современного общества в организме может развиваться особое состояние, называемое утомлением.  

      Утомление - это вид функционального состояния организма человека, временно возникающий под влиянием продолжительной или интенсивной работы и приводящий к снижению ее эффективности. Состояние утомления проявляется в уменьшении силы и выносливости мышц, ухудшении координации движений, в возрастании затрат энергии при выполнении однообразной работы, в замедлении скорости переработки информации, ухудшении памяти, затруднении процесса сосредоточения и переключения внимания.  

      Развитие  процесса утомления связано с ощущением усталости. В то же время утомление служит естественным сигналом возможного истощения организма и одновременно предохранительным биологическим механизмом, защищающим его от перенапряжения. Вместе с тем утомление, возникающее в процессе физического или умственного упражнения, является также и стимулятором, мобилизующим резервы организма, его органы и системы, восстановительные процессы. Таким образом, утомление может наступить как при физической, так и при умственной деятельности. Оно бывает острым и хроническим, т. е. может проявляться в короткий промежуток времени, носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев); общим и локальным, т. е. характеризующим изменение функции организма в целом или какой-либо ограниченной группы мышц, органа, какого-либо анализатора и т. п. Кроме того, различают две фазы развития утомления: компенсированную (без явно выраженного снижения работоспособности за счет подключения к напряженной деятельности резервных возможностей организма) и некомпенсированную (когда резервные мощности организма исчерпываются и работоспособность явно снижается).

Систематическое выполнение работы на фоне недовосстановления, непродуманная организация труда, чрезмерное нервно-психическое и  физическое напряжение могут привести к переутомлению и, как следствие, к перенапряжению нервной системы, обострениям сердечнососудистых заболеваний, гипертонической и язвенной болезням, снижению защитных свойств организма. 

      Физиологическая основа всех этих явлений - нарушение  баланса возбудительно-тормозных нервных процессов. Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, так как оно связано со способностью центральной нервной системы к длительной работе с перегрузками, что в конечном итоге может привести к развитию запредельного торможения в ее корковых и подкорковых структурах, к нарушению слаженности взаимодействия вегетативных функций.

Устранение и  профилактика утомления при умственных и физических нагрузках возможны за счет повышения уровня общей и специальной тренированности организма, оптимизации его физической, умственной и эмоциональной активности. Мобилизация других сторон психической активности и двигательной деятельности, не связанных с теми, которые привели к утомлению, способствует отдалению умственного утомления и даже его профилактике. Необходимы активный отдых, переключение на другие виды деятельности, использование арсенала средств восстановления. Физиологические процессы, обеспечивающие восстановление измененных при выполнении того или иного рода деятельности функций организма, называются восстановительными.  

      Выявление механизмов, обеспечивающих восстановление, имеет фундаментальное значение для целостных и частных физиологических  процессов у лиц разного возраста, в различных условиях деятельности и окружающей среды. Время, в течение которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным периодом. Однако следует помнить, что в организме как при работе, так и в условиях его предрабочего и послерабочего покоя, на всех уровнях его жизнедеятельности, непрерывно происходят тесно взаимосвязанные процессы расходов и восстановления функциональных, структурных и регуляторных резервов. Естественно, во время выполнения работы процессы диссимиляции преобладают над процессами ассимиляции, и тем больше, чем значительнее интенсивность работы и меньше готовность организма к ее реализации. В восстановительном периоде, как правило, преобладают процессы ассимиляции, а восстановление энергетических ресурсов может происходить даже с превышением исходного уровня (сверхвосстановление или суперкомпенсация). Это явление имеет огромное значение для повышения тренированности организма и его физиологических систем, обеспечивающих в конечном итоге повышение работоспособности. 

      Схематически процесс восстановления можно представить в виде трех взаимодополняющих звеньев: устранение изменений и нарушений в системах нейрогуморального регулирования; выведение продуктов распада, образующихся в результате работы в тканях и клетках работавшего органа, из мест их возникновения; устранение продуктов распада из внутренней среды организма. Функциональное состояние организма в течение жизни неоднократно и периодически меняется. При этом изменения, возникающие у человека в различных органах, системах и организме в целом за счет мобилизации процессов восстановления, постоянно возвращаются на уровень, близкий к исходному. Эти периодические изменения могут протекать как в короткие интервалы времени, так и в течение относительно длительных периодов.  

      Периодическое восстановление связано с биоритмами, которые обусловлены суточной периодикой, временем года, возрастными изменениями, половыми признаками, влиянием природных условий окружающей среды. Так, например, изменение временного пояса, температурных условий, наличие геомагнитных бурь и т. д. могут значительно уменьшить активность процессов восстановления и существенно лимитировать успешность как умственной, так и физической работоспособности. Периодические восстановительные процессы лежат в основе естественной замены тканей и клеток, например, лейкоциты, эритроциты, эпидермис, слизистые оболочки и т. д. 

      Различают раннюю и позднюю фазу восстановления. Ранняя -после легкой работы обычно заканчивается через несколько минут, после достаточно тяжелой работы - через несколько часов; поздние фазы восстановления могут длиться до нескольких суток и более. Как уже говорилось, развитие утомления сопровождается фазой пониженной работоспособности, а спустя какое-то время восстановления она может перейти в фазу повышенной работоспособности. Длительность этих фаз зависит от степени тренированности организма и особенно выполняемой работы. Следует иметь представление также и о гетерохронизме (разновременности) восстановления функций различных систем организма. В качестве некоторых примеров можно привести следующие: после длительного бега первой возвращается к исходным параметрам функция внешнего дыхания (частота и глубина); через более длительный срок стабилизируются частота сердечных сокращений и артериальное давление; показатели сенсомоторных реакций возвращаются к исходному уровню спустя сутки и более; у марафонцев восстановление основного обмена наблюдается лишь на третьи сутки после пробега. Рациональное сочетание нагрузок и отдыха - необходимое условие сохранения и развития активности восстановительных процессов. 

      Дополнительными средствами восстановления могут быть факторы гигиены, питания, массаж, использование биологически активных веществ (например, витаминов).  Главный критерий положительной динамики восстановительных процессов - готовность к повторной деятельности, а наиболее объективный показатель восстановления работоспособности - максимальный объем повторной работы. С особой тщательностью необходимо учитывать нюансы восстановительных процессов при организации занятий физическими упражнениями и планировании тренировочных нагрузок. Повторные нагрузки целесообразно выполнять в фазе повышенной работоспособности. Слишком длинные интервалы отдыха снижают эффективность тренировочного процесса. Например, после скоростного бега на 60-80 м кислородный долг ликвидируется в течение 5-8 мин. Возбудимость же центральной нервной системы в течение этого промежутка времени еще сохраняется на высоком уровне. Поэтому интервал в 5-8 мин - оптимальный для повторения скоростной работы. В качестве ускоряющего процесс восстановления средства в спортивной практике с успехом используется активный отдых, т. е. переключение на другой вид деятельности.

     Значение  активного отдыха для восстановления работоспособности впервые было установлено русским физиологом И.М.Сеченовым (1829-1905), который показал, что явно выраженное ускорение восстановления работоспособности утомленной конечности происходит не при ее пассивном отдыхе, а при работе в период отдыха другой конечностью.

СРЕДСТВА  ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ, ОБЕСПЕЧИВАЮЩИЕ УМСТВЕННУЮ И ФИЗИЧЕСКУЮ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ

     В качестве основного средства физической культуры следует назвать физические упражнения. Существует так называемая физиологическая классификация этих упражнений, которая, несмотря на чрезвычайное многообразие мышечной деятельности человека, в определенной степени объединяет отдельные группы упражнений по физиологическим признакам. К средствам физической культуры относятся также оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода) и гигиенические факторы (санитарно-гигиеническое состояние мест занятий, режим труда, отдыха, сна и питания).  

      Устойчивость  организма к действию неблагоприятных  факторов зависит от врожденных и приобретенных свойств. Эта устойчивость достаточно лабильна и поддается тренировке как средствами мышечных нагрузок, так и различными внешними воздействиями (температурным режимом, уровнем кислорода, углекислого газа и т. д.). Отмечено, например, что физическая тренировка за счет совершенствования ряда физиологических механизмов повышает устойчивость к перегреванию, переохлаждению, гипоксии, действию некоторых токсических веществ, снижает заболеваемость и повышает работоспособность. Исследования показали, что тренированные лыжники при охлаждении тела до 35 °С сохраняют высокую работоспособность. Если нетренированные люди не в состоянии выполнять работу при подъеме температуры до 37-38 СС, то тренированные успешно справляются с нагрузкой даже тогда, когда температура достигает 39 °С и более. У людей, которые систематически активно занимаются физическими упражнениями, существенно повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной или физической деятельности.  

      К числу основных физических (или двигательных) качеств, обеспечивающих высокий уровень физической работоспособности человека, обычно относят силу, быстроту и выносливость, которые проявляются, как правило, в определенных соотношениях в зависимости от условий выполнения той или иной двигательной деятельности, ее характера, специфики, продолжительности, мощности и интенсивности. Названные физические качества дополняются такими понятиями, как гибкость и ловкость, зачастую во многом определяющие успешность выполнения некоторых видов физических упражнений. Чтобы понять многообразие и специфичность воздействия упражнений на организм человека, есть смысл ознакомиться с физиологической классификацией физических упражнений (с точки зрения спортивных физиологов). 

      В основу этой классификации положены определенные физиологические классификационные признаки, которые присущи всем видам мышечной деятельности, входящим в конкретную группу. Так, по характеру мышечных сокращений работа этих мышц может носить статический или динамический характер. Деятельность мышц в условиях сохранения неподвижного положения тела или его звеньев, а также упражнение мышц при удержании какого-либо груза без его перемещения, характеризуется как статическая работа (статическое усилие). Статические усилия имеют место при поддержании разнообразных поз тела, а усилия мышц при динамической работе связаны с перемещениями тела или его звеньев в пространстве. 

      Значительная  группа видов физических упражнений выполняется хотя и относительно, но все же в строго постоянных (стандартных) условиях как на тренировках, так и на соревнованиях; двигательные акты при этом выполняются в определенной последовательности. В рамках определенных стандартных движений и условий их выполнения совершенствуются показатели результативности осуществления конкретных движении с проявлением силы, быстроты, выносливости, высокой координации. Есть также большая группа физических упражнений, особенностью основ движения которых является нестандартность, непостоянство условий их выполнения, постоянно меняющаяся ситуация, требующая мгновенной двигательной реакции (это единоборства, спортивные игры и т. п.). 

      Две большие группы физических упражнений, связанные с тем или иным видом спорта, со стандартностью или нестандартностью движений, в свою очередь, делятся по характеру воздействия их на организм на упражнения (движения) циклического характера (ходьба, бег, плавание, гребля, передвижение на коньках, лыжах, велосипеде и т. п.) и упражнения ациклического характера (упражнения без обязательной слитной повторяемости определенных циклов, имеющие четко выраженное начало и завершение движения: прыжки, метание, гимнастические и акробатические элементы, поднимание тяжестей и т. д.). Общим для всех движений циклического характера является то, что все они могут представлять собой работу не только постоянной, но и переменной мощности с различной продолжительностью выполнения. Многообразный характер движений не всегда дает возможность определить точно мощность выполненной работы (т. е. количество работы в единицу времени, связанное с силой мышечных сокращений, их частотой и амплитудой), поэтому в таких случаях часто используется термин «интенсивность».