физический работоспособность кислород пульс

Метод 1: Изменение максимального потребления кислорода (МПК)

Из физиологии известно, что основным показателем аэробных возможностей организма является величина потребляемого кислорода в единицу времени (максимальное потребление кислорода - МПК).

Так как доля аэробной (с участием кислорода) энергопродукции является преобладающей в общей сумме энергетического обмена, то именно максимальная величина аэробных возможностей организма является основным критерием физического здоровья человека и жизнеспособности.

Максимальное потребление кислорода (МПК) выражает предельную для данного человека "пропускную" способность системы транспорта кислорода и зависит от пола, возраста, физической подготовленности и состояния организма.

Максимальное потребление кислорода (МПК) - это такое количество кислорода, которое организм способен усвоить (потребить) в единицу времени (берется за 1 минуту).

Не надо путать с тем количеством кислорода, которое человек вдыхает легкими, т.к. только часть этого кислорода, в конечном счете, поступает к органам. Понятно, что чем больше организм способен усвоить кислорода, тем больше у него вырабатывается энергии, которая расходуется как на поддержание внутренних потребностей организма, так и на совершение внешней работы.

Возникает вопрос, неужели именно количество кислорода усвояемого организмом в единицу времени является фактором, лимитирующим нашу работоспособность и определяющим уровень физического здоровья человека. Как это не странно может показаться на первый взгляд, но это именно так. Теперь надо разобрать от чего зависит величина максимального потребления кислорода (МПК).

Поскольку механизм этого процесса заключается в поглощении кислорода из окружающей среды, доставки его к органам и потреблении кислорода самими органами (в основном скелетными мышцами), то зависеть максимальное потребление кислорода (МПК) будет в основном от двух факторов: функции кислородтранспортной системы и способности скелетных мышц усваивать поступающий кислород.

В свою очередь, кислородтранспортная система включает систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно-сосудистую систему. Каждая из этих систем вносит свой вклад в величину максимального потребления кислорода (МПК), а нарушение какого-нибудь звена в этой цепочке может сразу отрицательно сказаться на всем процессе.

Связь между величиной МПК и состоянием здоровья впервые была обнаружена американским врачом Купером. Он показал, что люди имеющие уровень максимального потребления кислорода 42 мл/мин/кг и выше, не страдают хроническими заболеваниями и имеют показатели артериального давления в пределах нормы.

Более того, была установлена тесная взаимосвязь величины максимального потребления кислорода и факторов риска ишемической болезни сердца: чем выше уровень аэробных возможностей (МПК), тем лучше показатели артериального давления, холестеринового обмена и массы тела. Минимальная предельная величина максимального потребления кислорода для мужчин 42 мл/мин/кг, для женщин - 35 мл/мин/кг, что обозначается как безопасный уровень соматического здоровья человека.

Способы определения МПК: прямой и непрямой. Прямой метод определения МПК основан на выполнении человеком нагрузки, интенсивность которой равна или больше его критической мощности. Он небезопасен для обследуемого, так как связан с предельным напряжением функций организма. Чаще пользуются непрямыми методами определения, основанными на косвенных расчетах, использовании небольшой мощности нагрузки. К косвенным методам определения МПК относятся метод Астранда; определение по формуле Добельна; по величине PWC170 с помощью формул, предложенных В. Л. Карпманом и др.

1.2. Простейшие методики самооценки

работоспособности, усталости, утомления

и применения средств физической культуры

для их направленной коррекции

1.2.1. Определение понятий: работоспособность, утомление, усталость

Под работоспособностью понимается способность челове­ка выполнять в заданных параметрах и конкретных услови­ях профессиональную деятельность, сопровождающуюся об­ратимыми в сроки регламентированного отдыха функцио­нальными изменениями в организме.

Физическая работоспособность является выражением жиз­недеятельности человека, имеющим в своей основе движение. Она проявляется в различных формах мышеч­ной активности и зависит от способности и готовности человека к физической работе. Физическая работоспособность является од­ной из важнейших составляющих спортивного успеха.

С одной стороны, работоспособность отражает возможности биологической природы человека, служит показателем его дееспособности, с другой - выражает его социальную сущность, являясь показателем успешности овладения требованиями какой-то конкретной деятельности.

В процессе учебной, трудовой деятельности работоспособность определяется воздействием разнообразных внешних и внутренних факторов не только по отдельности, но и в их сочетании. Эти факторы можно разделить на следующие группы:

1) физиологического характера - состояние здоровья студента, состояние сердечно-сосудистой, дыхательной, эндокринной и других систем;

2) физического характера - степень и характер освещенности помещения, температура воздуха, уровень шума и другие;

3) психического характера - самочувствие, настроение, мотивация и др.;

4) социального характера - условия мест занятий, условия проживания, питания и др.

Работоспособность следует оценивать по критериям профессиональной деятельности и состо­янию функций организма, другими словами, с помощью прямых и косвенных ее показателей.

Прямые показатели позволяют оценивать спортивную деятельность как с количественной (метры, секунды, килограммы, очки ит. д.), так и с качественной (надежность и точность выполнения конкретных физических упражнений) сто­роны.

К косвенным критериям работоспособности относят раз­личные физиологические, биохимические и психофизио­логические показатели, характеризующие изменения функций организма в процессе работы. Другими словами, косвенные пока­затели представляют собой реакции организма на определенную нагрузку и указывают на то, какой физиологической ценой для человека обходится эта работа, т.е. чем, например, организм спорт­смена расплачивается за достигнутые секунды, метры, килограм­мы и т.д. Установлено, что косвенные показатели работоспособно­сти в процессе труда ухудшаются значительно раньше, чем пря­мые критерии. Это дает основание использовать различные физиологические методики для прогнозирования работоспособно­сти человека, а также для выяснения механизмов адаптации.

При оценке работоспособности и функционального состо­ яния человека необходимо также учитывать его субъектив­ ное состояние (усталость) , являющееся довольно информа­тивным показателем. Ощущая усталость, человек снижает темп работы или вовсе ее прекращает. Этим самым предотвращается функциональное истощение различных органов и систем и обес­печивается возможность быстрого восстановления работоспо­собности человека. А.А. Ухтомский считал ощущение усталости одним из наиболее чувствительных показателей снижения работо­способности и развития утомления.

Однако выраженность усталости не всегда соответствует степени утомления. То есть, она не может служить объективным показателем работоспособности. В основе этого несоответствия, в первую очередь, лежит разная эмоциональная настройка работающего на выполняемую работу. Например, при высокой мотивации работающего, выполняющего приятную и социально-значимую работу, усталость не возникает у него в течение длительного времени. И, наоборот, при бесцельной, неинтересной работе усталость может возникнуть, когда объективно утомление или вовсе еще не наступило, или выраженность его далеко не соответствует степени усталости.

Поэтому субъективное ощущение усталости следует сопоставлять с показателями объективных признаков утомления (табл. 1.2.1.).

Утомление - это состояние организма, объективно возникающее под влиянием той или иной длительной работы и характеризующееся временным снижением работоспособности.

При правильно построенном тренировочном процессе в орга­низме развивается состояние тренированности, в основе которого лежат механизмы срочной и долговременной адаптации к физи­ческим нагрузкам. С физиологической точки зрения, тренирован­ность представляет собой уровень функционального состояния организма, возникающего в процессе систематических тренировок и характеризующегося повышением функциональных резервов и готовностью к их мобилизации, что проявляется увеличением ра­ботоспособности человека. Другими словами, тренированность спортсмена характеризуется уровнем его специальной физи­ ческой работоспособности, прогнозировать которую можно по­казателями физиологических функций как в состоянии относи­тельного покоя, так и при дозированных физических нагрузках, о чем сказано выше.

Таблица 1.2.1

Внешние признаки утомления при физическом труде (по С. А. Косилову)

Во время рационально построенных тренировочных нагрузок возможности организма не только восстанавливаются до исход­ных констант, но и закрепляются на новом уровне, обеспечивая повышение и расширение функциональных резервов организма (состояние суперкомпенсации) . Биологический смысл этого фе­номена огромен. Повторные нагрузки, приводящие к суперком­пенсации, обеспечивают повышение рабочих возможностей орга­низма. В этом и состоит основной эффект систематических трени­ровок. С физиологической точки зрения, главным в тренировке является повторность и возрастание физических нагрузок. Это позволяет совершенствовать движения и энергетическое обеспечение на ос­нове механизмов саморегуляции за счет обратных биологических связей.

Высокий уровень тренированности в состоянии относительно­го покоя характеризуется функциональными и структурными из­менениями, которые отражают нарастающую экономичность фи­зиологических функций, повышение потенциальных возможнос­тей организма к выполнению тренировочных и соревновательных нагрузок. В конечном итоге, сущность проблемы тренированности сводится к вопросу о механизмах ее развития и о преимуществах тренированного организма перед нетренированным. Эти преиму­ щества характеризуются четырьмя основными свойствами.

Во-первых, тренированный организм может выполнять физи­ческие нагрузки такой продолжительности или интенсивности, которые не под силу нетренированному.

Во-вторых, тренированный организм характеризуется более экономным функционированием различных органов и систем в покое, при умеренных физических нагрузках и способностью достигать при максимальных нагрузках такого уровня их дея­тельности, который недоступен для нетренированного организма.

В-третьих, тренированный организм способен более совершен­но осуществлять управление двигательной деятельностью, быст­рее и полнее мобилизовать и эффективнее использовать свои резервные возможности.

В-четвертых, тренированный организм может продолжать работу при более глубоких изменениях гомеостаза и характеризу­ется более высокими функциональными резервами и эффектив­ными восстановительными процессами.

Обобщенные данные по оценке работоспособности человека с учетом его субъективного и функционального состояний, пря­мых и косвенных показателей работоспособности представлены в табл. 1.2.2.

Таблица 1.2.2

Располагая такими данными и сопоставляя их с факти­чески наблюдаемыми сдвигами у человека в период любой его деятельности, можно с достаточной достоверностью судить о динамике работоспособности, утомления и переутомления и при необ­ходимости рекомендовать проведение соответствующих оздорови­тельных мероприятий.

1.2.2. Простейшие методы оценки физической работоспособности

Исследование функционального состояния лиц, занимающихся физической культурой и спортом, осуществляется путем использования различных функциональных проб. При функциональной пробе (тесте) изучается реакция организма на воздействие какого-либо фактора, чаще - физической нагрузки. Главным (обязательным) условием при этом должна быть строгая дозировка. Только при этом условии можно определить изменение реакции организма одного и того же лица на нагрузку при различном функциональном состоянии.

При любой функциональной пробе вначале определяют исходные данные исследуемых показателей, затем данные этих показателей сразу (или в процессе выполнения теста) после воздействия того или иного дозированного фактора и, наконец, после прекращения нагрузок до возвращения испытуемого к исходному состоянию. Последнее позволяет определить длительность и характер восстановительного периода.

Наиболее часто в спортивной практике используют пробы с такой физической нагрузкой, как приседание, подскоки, бег, восхождение и спуск на ступеньку (степ-тест) и др. Все нагрузки дозируются как темпом, так и длительностью (продолжительностью). Кроме проб с физической нагрузкой, используют и другие, безнагрузочные пробы: ортостатическая, клиностатическая и др.

Основные требования при проведении функциональных проб

Хорошее самочувствие.

Установленное время - обычно это утренние часы, натощак или через час-два после завтрака.

Подготовленное место проведения пробы.

Простейшие функциональные пробы

Ортостатическая проба - эффективный метод оценки степени восстановления после занятий физическими упражнениями. Она проводится следующим образом. Перед измерением необходимо спокойно полежать неменее 5–6 мин, затем измерить ЧСС в положении лежа и, встав, через 1 мин -в положении стоя. Нормальным является учащение пульса на 10–12 уд/мин, удовлетворительным - до 20 уд/мин, а свыше 20 уд/мин - неудовлетворительным. В последнем случае организм не справляется с предлагаемой нагрузкой, что сопровождается остаточным утомлением. Если нужно характеризовать весь тренировочный день, то ортостатическая проба проводится утром и вечером.

Клиностатическая проба выполняется в обратном, относительно ортостатической пробы, порядке: при переходе из положения стоя в положение лежа. Она проводится так: после 3–5-минутного отдыха в положении лежа сосчитать пульс в течение одной минуты, затем медленно встать и через минуту снова сосчитать пульс. У здорового, хорошо тренированного человека разница между пульсом лежа и стоя составляет примерно 6–8 ударов, у менее тренированных - 10–14 ударов. Учащение пульса больше, чем на 20 ударов в минуту, может указывать на сниженную работоспособность сердца или на неудовлетворительное состояние регуляции сердечно-сосудистой системы со стороны ЦНС. Такое учащение может быть одним из признаков переутомления, перетренированности, а также состояния «предболезни».

Лестничная проба . Для оценки состояния тренированности (физической работоспособности) нужно подняться на 4-й этаж нормальным темпом без остановок и сосчитать пульс. Если ЧСС ниже 100 уд/мин - отличный показатель работоспособности сердечно-сосудистой системы, меньше 120 - хороший, меньше 140 - удовлетворительный, выше 140 - плохой.

Фунуциональная проба с 20-ю приседаниями. Подсчитывается частота пульса в покое за 10 сек (с последующим перерасчетом за 1 мин). Затем выполня­ется 20 глубоких и равномерных приседаний за 30 секунд (ноги на ширине плеч, приседая вытягивать руки вперед, вставая - опускать), подсчитывается частота пульса за первые 10 секунд. После этого определяется процент учащения пульса от исходного уровня. При учащении пульса менее чем на 50 % состояние сердечно-сосудистой системы оценивается как хорошее, на 50–75 % - удовлетворительное, более чем на 75 % - неудовлетворительное.

Очень важную информацию о степени тренированности сердечно-­сосудистой системы дает время восстановления пульса до исходного уровня после приседаний. Для определения этого времени подсчет частоты пульса 10-секундными интервалами после приседаний продолжают до тех пор, пока он не вернется к исходному уровню. Время восстановления менее 60 секунд характеризуется как «отлично», от 60 до 90 секунд - «хорошо», от 90 до 120 секунд - «удовлетворительно» и более 120 секунд - «плохо».

Проба с подскоками. Предварительно сосчитав пульс, встать в основную стойку, руки на пояс. Мягко на носках в течении 30 сек сделать 60 небольших подскоков, подпрыгивая над полом на 5–6 см. Затем снова сосчитать пульс. Оценка результатов идентична оценкам пробы с 20-ю приседаниями: увеличение пульса на 25 % и менее - отлично, 25–50 - хорошо, 50–75 % - удовлетворительно, выше 75 % - плохо.

Специальные наблюдения показали, что функциональные пробы хорошо отражают степень тренированности человека. Чем меньше суммарный показатель пульса, тем выше уровень тре­нированности. Однако, важное значение имеет не абсолютное значение пульса, а его изменения под влия­нием систематических занятий физическими упражнениями или спортом у одного и того же человека. С этой целью функцио­нальную пробу следует проводить еженедельно. При прочих равных условиях уменьшение показателя будет свидетельство­вать об улучшении состояния здоровья, общего физического состояния и функционального состояния сердечно-сосудистой системы; увеличение показателя - об ухудшении общего со­стояния.

Физическая нагрузка в качестве функциональной пробы может быть раз­личной в зависимости от вида спорта. Так, для борцов, тяжело­атлетов и др. - 20 приседаний в течение 30 сек; для бегунов на короткие дистанции, боксеров, прыгунов - 15-секундный бег на месте с максимальной скоро­стью, высоким подниманием бедра (до горизонтального уровня) и энергичной работой рук; для бегунов на средние и длинные дистанции, пловцов, лыжников, баскетболистов, велосипеди­стов и др. - 3-минутный бег в темпе 180 шагов в 1 минуту с высоким подниманием бедра. В зависимости от состояния здо­ровья, возраста, пола, уровня тренированности, а также от вида спорта время бега можно сократить до двух или одной минуты. В этом случае при повторном проведении пробы следует при­менить ту же физическую нагрузку. В дальнейшем для динами­ческих наблюдений за состоянием тренированности следует использовать индивидуально подобранную стандартную физи­ческую нагрузку (20 приседаний за 30 сек; бег с максимальной скоростью в течение 15 сек; бег в темпе 180 шагов в 1 мин в течение 1, 2, 3 мин).

Существует группа методов, которая позволяет интегрально оценить физическую работоспособность - максимальную производительность.

Производительность зависит от:

· развития мышечной массы;

· возможностей сердечно-сосудистой и дыхательной систем;

· уровня транспорта кислорода и углекислого газа.

К методам оценки относят:

· двухступенчатая проба Мастера или степ-тест;

· велоэргометрия (нарастающие нагрузки или ступенчатые);

· пробы на приседание (проба Летунова).

Работоспособность студента и факторы, на нее влияющие

Учебное время студентов в среднем составляет 52-58 ч в неделю, включая лекции, семинары, практические занятия и самоподготовку. Ежедневная учебная нагрузка студента составляет 8-9 ч. и его рабочий день является одним из самых продолжительных. При этом более половины студентов (до 57%), не умеют планировать свой бюджет времени и занимаются самоподготовкой также по выходным и праздничным дням. Кроме того, самоподготовка в течение части семестра многими студентами не осуществляется и компенсируется чрезмерно интенсивной работой в период экзаменационной сессии. При этом восстановительные процессы у многих из них проходят неполноценно вследствие недостаточного сна, малого пребывания на свежем воздухе, недостаточного внимания физической культуре и спорту, а у некоторых и вследствие нерегулярного или неполноценного питания.

Одним из важнейших условий, обеспечивающих успешный учебный труд, является хорошая умственная работоспособность. Работоспособность в учебной деятельности в значительной степени зависит от свойств личности и темперамента студента, особенностей его нервной системы.

Успешность обучения может быть обусловлена такой типологической характеристикой, как "усидчивость", которой в большей степени обладают лица с преобладанием внутреннего и внешнего торможения. Работу, требующую большой концентрации внимания, более успешно выполняют студенты, которые обладают слабой нервной системой с преобладанием внешнего торможения или уравновешенностью, а также инертностью нервных процессов. Задания, не требующие напряженного внимания, лучше выполняют лица с инертностью возбуждения, большой силой нервной системы, с преобладанием внутреннего торможения.

При выполнении учебной работы монотонного характера у лиц с сильной нервной системой быстрее наблюдается снижение работоспособности, чем у студентов со слабой нервной системой. У студентов, ориентированных на систематическое усвоение учебной информации, процесс и кривая ее забывания после сдачи экзамена носят характер медленного снижения. У тех студентов, которые в течение семестра систематически не работали, а в короткое время изучали большой объем материала при подготовке к экзаменам, в процессе его забывания наблюдается резко выраженный спад.

Закономерности изменения работоспособности студентов в процессе обучения

В условиях учебно-трудовой деятельности работоспособность студентов претерпевает изменения, которые обнаруживают определенные закономерности. Их можно наблюдать в течение дня, недели, на протяжении семестра и учебного года в целом. Выраженность и иные характеристики этих изменений определяются как функциональным состоянием организма студента до начала работы, так и особенностями самой работы, ее организацией и другими факторами.

В течение учебного дня можно выделить шесть периодов.

1. Первый период – период врабатывания – характеризуется невысокой продуктивностью труда. В начале занятия студент не может сразу сосредоточиться и активно включиться в работу. Требуется не менее 10-15 мин, а иногда и больше, прежде чем работоспособность достигнет оптимального уровня. Этот период характеризуется постепенным нарастанием работоспособности с небольшими ее колебаниями.

2. Второй период – период оптимальной, устойчивой работоспособности – проявляется изменениями функций организма, которые наиболее адекватны выполняемой учебной деятельности. Его продолжительность может составлять 1,5-3 ч.

3. Третий период – полной компенсации – характеризуется тем, что появляются начальные признаки утомления, которые могут компенсироваться волевыми усилиями при наличии положительной мотивации.

4. Четвертый период проявляется неустойчивой компенсацией, нарастанием утомления, колебаниями волевого усилия. Продуктивность учебной деятельности в этом периоде заметно снижается. При этом функциональные изменения могут более заметно проявляться в тех органах, системах и психических функциях, которые в рамках конкретной учебной деятельности студента имеют решающее значение, или которые у данного студента имеют меньшие компенсаторные возможности. Поэтому, у одних нарушения более заметно могут проявиться в зрительном анализаторе, у других в снижении устойчивости внимания, у третьих в затруднении активного запоминания или снижении способности к решению задач, вследствие недостаточности оперативной памяти.

5. Пятый период характеризуется прогрессивным снижением работоспособности. Перед окончанием работы оно может смениться кратковременным ее повышением за счет мобилизации резервов организма (состояние "конечного порыва").

6. Шестой период характеризуется дальнейшим снижением продуктивности работы, если она вынужденно продолжается, что является следствием снижения умственной работоспособности.

Если учебный день студентов не ограничивается лишь аудиторными занятиями, а включает также самоподготовку, то обнаруживаются два пика работоспособности, из которых один приходится на 12 часов, а второй на 22 часа, при минимуме работоспособности в середине дня (16-18 часов). Наличие второго подъема работоспособности при самоподготовке объясняется не только суточной ритмикой, но и психологической установкой на выполнение учебной работы. Следует признать, что колебания умственной работоспособности весьма значительны и индивидуальны. Необходимо установить опытным путем собственный оптимум нагрузки, помня при этом, что два часа до сна являются самыми непродуктивными в плане запоминания полученной в это время информации.

Работоспособность студентов на протяжении учебной недели

В течение недели можно выделить три периода.

1. Первый период – начало недели (понедельник) – характеризуется невысокой работоспособностью, поскольку наблюдается период врабатывания, процесс вхождения в привычный режим учебной работы после отдыха в выходной день.

2. Второй период – середина недели (вторник-четверг) - характеризуется наиболее устойчивой и высокой работоспособностью.

3. Третий период – конец недели (пятница, суббота) - проявляется процессом снижения работоспособности. В некоторых случаях в субботу наблюдается подъем работоспособности, развитие состояния "конечного порыва".

Типичная кривая работоспособности может изменяться, если имеет место фактор нервно-эмоционального напряжения, сопровождающего работу на протяжении ряда дней. Если студентам в начале недели в течение двух-трех дней подряд приходится испытывать повышенные учебные нагрузки (коллоквиумы, контрольные работу, зачеты), то к концу периода интенсивной работы может происходить снижение умственной работоспособности.

В последующие дни недели, характеризующиеся обычными нагрузками, эти нагрузки воспринимаются студентами как легкие, и они эффективно стимулируют восстановление работоспособности. Отклонение от типичной динамики работоспособности на протяжении учебной неделе может быть вызвано также увеличением количества учебных занятий свыше обычного, до 8 – 10 академических часов в день.

На протяжении недели отмечаются также изменения физической работоспособности, аналогичные изменениям умственной работоспособности.

Работоспособность студентов по семестрам и в целом за учебный год

На протяжении первого семестра можно выделить четыре периода изменения состояния работоспособности.

1. Первый период – период врабатывания – характеризуется постепенным повышением уровня работоспособности, снизившейся за время каникул, который продолжается до 3-3,5 недель.

2. Второй период – период устойчивой работоспособности – проявляется максимальной работоспособностью, длительность которого составляет до 2,5 мес.

3. Третий период – период зачетной сессии в декабре – проявляется началом снижения работоспособности, вызванным увеличением ежедневной нагрузки в среднем до 11-13 часов в сочетании с выраженными эмоциональными переживаниями.

4. Четвертый период – период экзаменов – характеризуется дальнейшим снижением кривой работоспособности.

Совершенно понятно, что равномерное распределение учебной нагрузки и итоговых контрольных точек в течение всего семестра (так называемый цикловой метод) позволяет сохранить оптимальную работоспособность и избежать пиковых эмоциональных нагрузок во время экзаменационной сессии.

В период зимних каникул работоспособность восстанавливается до исходного уровня, а если отдых сопровождается активным использованием средств физической культуры и спорта, наблюдается явление гипервосстановления работоспособности.

На протяжении второго семестра также можно выделить четыре периода изменения состояния работоспособности.

1. Первый период – периодом врабатывания – период восстановления сниженной после сессии и каникул работоспособности, но продолжительность его не превышает 1,5 недель.

2. Второй период - период устойчивой работоспособности – проявляется максимальной работоспособностью, которая удерживается на высоком уровне до середины апреля.

3. Третий период – начало снижения работоспособности – проявляется с середины апреля; снижение обусловлено кумулятивным эффектом всех негативных факторов жизнедеятельности студентов, накопленных за учебный год.

4. Четвертый период - период зачетной сессии и экзаменов - характеризуется более выраженным снижением работоспособности, чем в первом полугодии.

Следуя этой логике следует предусмотреть более легкую сессию в летний период и более насыщенную – в зимний.

В период летних каникул начинается процесс восстановления, но он отличается более медленным темпом восстановления, чем в зимние каникулы, вследствие значительно более выраженного уровня утомления.

Факторы, снижающие работоспособность студентов в экзаменационный период

Отмеченное снижение работоспособности студентов во время экзаменов является следствием воздействия большого числа неблагоприятных факторов.

Прежде всего, в период экзаменов резко возрастают объем, продолжительность и интенсивность учебного труда студентов, происходит мобилизация всех сил организма. В период экзаменов при средней продолжительности самоподготовки по 8-9 ч в день интенсивность умственного труда возрастает, по отношению к периоду учебных занятий, на 85-100%. В то же время резко сокращается физическая активность, значительно сокращается пребывание студентам на свежем воздухе, у некоторых студентов нарушаются режим сна и питания.

Во-вторых, экзамены для студентов являются мощнейшим эмоциогенным фактором в студенческой жизни. В ходе экзаменов подводятся итоги учебной работы за семестр, и при этом часто решается вопрос о соответствии студента уровню вуза, о получении стипендии, гранта. Экзамены являются важным проявлением самоутверждения личности. При этом ситуация экзаменов всегда характеризуется неопределенностью исхода, что повышает их эмоциогенное воздействие. Многократно повторяющиеся экзаменационные ситуации сопровождаются выраженными эмоциональными переживаниями, индивидуально различными, что создает состояние выраженной эмоциональной напряженности. В результате не менее трети студентов испытывают перед экзаменом сильную эмоциональную напряженность, до двух третей отмечают нарушения сна в период сессии. У многих студентов устойчиво повышаются частота сердцебиений и артериальное давление, особенно в момент экзаменационного ответа, что в будущем может служить предпосылкой к развитию гипертонической болезни. У некоторых студентов отмечается снижение общего самочувствия. У некоторых студентов отмечаются снижения массы тела за период экзаменов на 1,5-3,5 кг, причем оно в большей степени присуще тем студентам, которые обнаруживают в период экзаменационной сессии большее эмоциональное напряжение.

Степень эмоционального напряжения на экзаменах выше у студентов со слабой успеваемостью. Вместе с тем, при равной успеваемости студенты, обладающие более высоким уровнем тренированности, обнаруживают меньшие функциональные сдвиги, которые у них быстрее возвращаются к норме. Унетренированных, слабоуспевающих студентов по мере нарастания напряженного состояния вегетативные сдвиги усиливаются. Это показывает, что уровень физической подготовленности в большой степени определяет устойчивость организма к эмоционально напряженному учебному труду.

Цель работы: усвоить основные понятия и методы оценки работоспособности и овладеть умением определения работоспособности человека.

И. Целевая программа

в. Подготовка к работе

1. Повторить учебный материал, касающийся проблемы работоспособности человека и методов ее определения.

2. Диагностика начального уровня знаний

1 (РО). Назовите основные методы осуществления оценки работоспособности человека?

2 (РО). Объясните, что относят к прямым показателей работоспособности?

3 (ОС). Каким образом получают адекватное представление о работоспособности человека?

4 (РО). Опишите, как динамика работоспособности влияет на развитие усталости?

5 (РО). Что понимают под оптимальными условиями труда?

ИИИ. Теоретические сведения

Работоспособность - это максимальная способность человека к выполнению конкретной профессиональной деятельности в рамках определенного времени и параметров эффективности.

Основным методическим подходом при оценке работоспособности человека является использование прямых и косвенных показателей. К прямым показателей работоспособности относят результаты работы: точность и скорость ее выполнения, ошибки и производительность труда. Как косвенные показатели используется динамика показателей функционального состояния организма, то есть степень отклонения их при работе от исходного значения или от физиологической нормы. Наиболее полное и адекватное представление о работоспособности можно получить при изучении как производственных характеристик рабочей деятельности, так и уровня функциональных изменений различных органов и систем, наиболее загруженных при исследуемом разновидности труда.

Исследование работоспособности начинается с характеристики всего комплекса факторов, специфичных для той или иной профессии, их качественной оценки, позволяет определить физиологические изменения и прогнозировать возможное влияние труда на организм человека. Физиология труда сегодня нет универсальной методики профессиографии, с помощью которой можно было бы характеризовать любой вид труда. В большинстве исследований является описательная характеристика некоторых разновидностей труда, которая дает представление о качественных особенностях специфики режима, гигиенические условия, нагрузка на центральную нервную систему, физический компонент и тому подобное. Однако и такая далеко не полная Профессиографическая оценка позволяет заметить разницу в степени воздействия на организм человека комплекса факторов, характеризующих условия труда, то есть степень тяжести и напряженности труда, параметры производственной среды. Кроме указанных выше факторов большое влияние на производительность труда вне зависимости от вида профессии оказывает трудовую среду. Трудовое среда - это целостность материальных факторов процесса труда и общественных отношений, возникающих между участниками труда.

Эффективность труда человека в значительной степени определяется функциональным состоянием организма. С изменением функций исполнительных систем меняется уровень активности сердечно-сосудистой и дыхательной системы, обеспечивающие работу первых. Изучение работоспособности за функциональным состоянием работающего повязкам связано с разв вязания ряда задач, вытекающих из специфики производственного процесса. Прежде всего необходимо определить, какие функции и на каких этапах работы берут на себя основную нагрузку. Это определяет выбор физиологических показателей. В каждом конкретном случае производится с учетом оценки состояния сначала тех систем организма, которые наиболее важны для обеспечения конкретной профессиональной деятельности.

Динамика работоспособности и развитие усталости при физической и умственной работы принципиально не различаются. Однако при усталости, повязанная с умственной деятельностью, наиболее выраженные функциональные изменения наблюдаются в центральной нервной системе. Поэтому для оценки функционального состояния человека, занятого преимущественно умственным трудом,

могут быть использованы данные, характеризующие скорость двигательных реакций, поверхностную чувствительность кожи, пороги слуховой и вибрационной чувствительности, точность координации движений, показатели функционального состояния зрительного анализатора, психофизиологические показатели (корректурные пробы, тесты на внимание, память), а также показатели функционального состояния кровообращения, дыхания и др. Динамику работоспособности человека в течение суток можно отразить кривой нормальной работоспособности в течение суток (рис. 16.1).

При оценке степени физического труда могут быть использованы показатели состояния нервной мышечной системы (сила, выносливость отдельных м мышечных групп), показатели гемодинамики, дыхания, времени условно-двигательных реакций. Разделение показателей оценки функционального состояния при умственной и физической работе является относительным. При любой разновидности работы могут быть использованы электроэнцефалография, электрокардиография, реонцефалография, электромиография, сложные биохимические методы. В процессе диагностики усталости функционального состояния человека используются различные тесты и пробы.

Субмаксимальные тесты при нагрузках. Исследования показывают, что наиболее ценную информацию о функциональном состоянии сердечно-сосудистой системы дает учет изменений основных гемодинамических параметров не у восстановительный период, а непосредственно во время выполнения дозированных нагрузок.

Определение физической работоспособности (ФПО) при нагрузочных тестах и при выполнении профессиональных обязанностей имеет большое значение для оценки функционального состояния сердечное и сосудистой и дыхательной системы. В практике часто пользуются показателям не максимальной работы, а работы при частоте сердечных сокращений 170 в 1 мин. (ФПЗ170). В этом тесте поэтапно увеличивается нагрузка до достижения частоты сердечных сокращений 170 в 1 мин. Такой уровень нагрузки (кгм / мин.) И является показателем ФПЗ170.

Тест со ступеньками является наиболее физиологичным и доступным для лиц любого возраста и трудоспособности. Используют стандартную двойную строчку (рис. 16.2). На верхней ступеньке человек должен стоять выпрямившись ставить обе п "палатки на пол после каждого

Для определения субмаксимальной уровня нагрузки при тесте со ступеньками можно использовать табл. 16.1, в которой указано количество подъемов на двойную строчку за 1 мин. в течение 4 мин. и соответствующей 75% максимального потребления кислорода для лиц средней физической способности разного пола, массы и возраста.

Понятно, что к этому уровню нагрузки надо подойти постепенно. В табл. 16.1. над каждым столбиком в скобках указаны частота сокращений сердца (ЧСС) (почт / мин.), которая соответствует средней физической способности женщин и мужчин данной возрастной группы. Если частота пульса при указанном для него нагрузке будет отличаться меньше, чем на 10 в 1 мин. приведенной в скобках значения, то физическое состояние человека можно считать удовлетворительным. Если частота пульса ниже приведенной в скобках на 10 больше, то физическая способность человека выше средней, а если частота пульса на 10 в 1 мин. и более выше, чем указанная в скобках, то физическая способность низкая.

Таблица 16.1

Субмаксимальные нагрузки при степ-тесте и их оценка лиц разного возраста, пола и массы

ИV. Технология и техника выполнения экспериментов

1. Оценка сердечно-сосудистой? система. Простой тест Руфье-Дикси-на: ((Р1 + Р2 + Р3) - 200) / 10, где Р1 - пульс в покое; Р2 - пульс после 20 приседаний; Р3 - пульс после минуты отдыха. Результат: 1-3 - очень хороший показатель, 3-6 - хорошее.

Ваш результат: _

2. Ортостатическая проба. Человек лежит на кушетке 5 мин. затем фиксируется частота сокращений сердца. После этого она встает и ЧСС вновь подсчитывается. В норме при переходе из состояния лежа в положение стоя ЧСС увеличивается на 10-12 почт. / Мин. Увеличение ЧСС до 20 почт. / Мин. свидетельствует удовлетворительную реакцию, а более 20 почт. / мин. - Неудовлетворительную, то есть недостаточную нервную регуляцию сердечно-сосудистой системы.

Ваш результат: _

3. Клиностатична проба - переход из состояния стоя в состояние лежа. В норме уменьшение ЧСС составляет 6-10 почт. / Мин.

Ваш результат: _

4. Проба с 20 приседаниями (проба Мартине). Подсчитывается ЧСС в покое. После 20 глубоких приседаний (ноги врозь, руки вытянуты вперед) в течение 30 сек. определяют процент учащения пульса от исходного уровня. Оценка работы: при учащении пульса на 25% состояние сердечно-сосудистой системы оценивается как хорошее, на 50-75% - удовлетворительное, более 75% - неудовлетворительное.

С помощью тонометра, который изображен на рис. 16.3 измерьте артериальное давление до и после пробы. При здоровой реакции на физическую нагрузку систолическое (верхнее) давление растет 25-30 мм, а диастем-лично (нижний) или остается на прежнем уровне, либо незначительно (на 5-10 мм) снижается.

Ваш результат: _

5. Коэффициент выносливости определяем по формуле Кваса. Тест характеризует функциональное состояние сердечно-сосудистой системы и является интегральной величиной, которая объединяет ЧСС, систолическое и диастолическое давление: КВ = ЧСС o 10 / Тпульс.

В норме КВ составляет 16. Увеличение его свидетельствует об ослаблении деятельности сердечно-сосудистой системы, уменьшение - об усилении.

Ваш результат: _

6. Тест на восстановление. Во время второй мировой войны для определения пригодности военных ввели в практику Гарвардский степ-тест. Он предусматривает подъем на ступеньку высотой 50 см со скоростью ЗО подъемов за минуту до наступления истощения, но не более 5 минут. Только 1/3 здоровых молодых ребят могли выдержать такую нагрузку. Оценка теста упрощена, а именно в счет ЧСС на 1-й минуте восстановительного периода. При такой оценке "Индекс годности" определяется по формуле: Индекс степ-теста = ЮОтДЗ ^ гь), где с - время, которое мог выдерживать рекрут во время теста, сек.; // - Частота пульса на первой минуте восстановительного периода.

Оценка результатов Гарвардского степ-теста

7. Определите свою работоспособность с помощью теста со ступеньками. Выполнена в единицу времени работа при степ-тесте может быть достаточно точно определена на основе массы тела пациента, высоты ступеньки и количества восхождений по настоящее время: XV = т o ее o й o 1,33, где ¥ - нагрузка, кгм / мин. ; т - масса тела, кг; ее - высота ступеньки, м; 1 - количество подъемов в 1 мин.; 1,33 - поправочный коэффициент, учитывающий физические затраты на спуск, со ступенек, которые составляют 1/3 затраты для подъема.

Существует группа методов, которая позволяет оценить интегрально физическую работоспособность (максимальную производительность - МП).

Максимальная производительность зависит:

· от развития мышечной массы,

· возможностей кардиореспираторной системы,

· уровня транспорта кислорода и углекислого газа,

Могут быть предложены различные варианты оценки:

а) двухступенчатая проба Мастера или степ-тест;

б) велоэргометрия (нарастающие нагрузки или ступенчатые);

в) пробы на приседание (например, проба Летунова);

При двухступенчатых пробах (степ-тест, велоэргометрия) обычно испытуемому предлагается выполнить 2 пробы (например, первая проба выполняется в течение 5 минут мощностью 75 Вт (450 кгм/мин), затем через 3 минуты после отдыха -- вновь 5-минутная работа, но более высокой мощности, например, 150 Вт (900 кгм/мин). Для каждой нагрузки по окончанию пробы определяется число сердечных сокращений за 1 минуту.

Учитывая, что между мощностью выполняемой работы и частотой сердечных сокращений существует линейная зависимость, которая достигает максимума (и при этом еще сохраняется линейность) при 170 ударах в минуту, строится график зависимости частоты сердечных сокращений от мощности выполняемой нагрузки, а по этому графику определяется потенциальная работоспособность, при условии, что частота сердечных сокращений у испытуемого достигнет 170 ударов в минуту. Этот показатель получил название РУУС 170. В норме у тренированных людей РУУС составляет 900-- 1050 кгм/мин или 150--175 Вт. У нетренированных людей этот показатель не превышает 600 кгм/мин или 100 Вт Горшков С. И., Золина 3. М„ Мойкин Ю. В. Методики исследования в физиологии труда.-- М.: Медицина, 1974. - с. 96..

Показателем работоспособности является также величина максимального потребления кислорода. Она определяется на основе величины РУУС 170. Например, по формуле В. Л. Карпмана она вычисляется так: МПК = 1,7 РУУС 170 + 1240. Так, если РУУС170 = 900 кгм/мин, то МПК = 1,7х900 + 1240=2770 мл или 2,77 л кислорода в минуту.

Существуют функциональные пробы, которые дают возможность оценить резервы организма и, тем самым, косвенно оценить интегральную работоспособность. Так, например, используются дыхательные пробы -- задержка дыхания на вдохе (проба Штанге) или задержка дыхания на выдохе (проба Генча) Гора Е.П. Влияние дыхания на функциональное состояние систем организма (сердечно-сосудистую систему и ЦНС) Учеб. пособие для слушателей ФПК, аспирантов и студентов-биологов пед. ин-тов и ун-тов. - М.: МГПИ, 1987. - с. 53..

Велоэргометрию, степ-тесты, пробы Штанге и Генча используют и для исследования динамики работоспособности. С этой же целью применяется группа методов, которая позволяет более детально проанализировать ход изменения работоспособности.

После установления надежности и достоверности теста, можно делать точные и информативные выводы на основе результатов, однако имеются два ограничения:

1)Результат теста применим только к тому виду работы, который подвергается тестированию.

2)Результаты теста относятся только к работоспособности в момент проведения пробы.

Способность, имеющуюся в настоящее время, можно оценить с помощью практических тестов, в которых за человеком наблюдают при выполнении им требуемой работы в течение более или менее продолжительного времени или с помощью набора тестов, позволяющего оценить каждый вид способностей, необходимых для выполнения задания.

Прогнозы об увеличении будущей работоспособности делать нельзя.

При необходимости оценки работоспособности в будущем, после прохождения обучения или тренировки нужно использовать тесты для выявления способностей, результаты которых не зависят от тренировки Результаты большинства тестов на пригодность («талант»), включая определение умственного развития, можно улучшить специальной тренировкой.

Оценку работоспособности человека в настоящем или будущем не следует воспринимать слишком буквально. Уровни работоспособности всегда зависят от многих факторов. Главное, от чего зависит прогноз-это достоверность тестов и трактовка результатов, а не объем программы тестирования, кроме того, природа делает внезапные скачки, многие люди обнаруживают способность к самосовершенствованию.

Пригодность определяется действительным уровнем работоспособности, а совсем не тем, что этого человека предварительно отобрали на основании каких-либо тестов или по другим критериям. Предварительный отбор может помочь в выборе круга возможных вариантов для конкретного человека, однако никогда нельзя исключить ошибки в том или ином направлении. Прогнозу работоспособности не следует доверять абсолютно Бехтерева Н. П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. Изд. 2-е.--М.--Л.: Медицина, 1974. - с. 74..

Особый вид тестирования - это медицинское обследование работающих в целях их безопасности и сохранения здоровья; пригодность к выполнению работы определяют с точки зрения общего состояния здоровья - как в момент приема на работу, так и периодически во время работы.