microbik.ru
1
Лекция Ритмы работоспособности человека

Результаты исследования биоритмов человека находят всё большее применение для научной организации труда, учебы, спортивных тренировок, рационального режима труда и отдыха. Практическая значимость исследования биоритмов в первую очередь с суточной динамикой работоспособности человека. В много численных исследованиях суточного ритма работоспособности было показано, что её минимальные значения приходятся на 2-4 часа ночи. Суточная кривая производительности в вечернее и ночное время падает от послеобеденного максимума до минимума в 3 часа ночи, затем относительно круто поднимается вверх к первым часам работы. В течение дня происходит неравномерное снижение работоспособности, а фазные её изменения с двумя выраженными максимумами приходятся на 9-12 и 16-19 часов (рис.1). Такая двугорбая физиологическая кривая работоспособности с двумя максимумами и двумя минимумами характерна для работников различных специальностей.

Работоспособность днем и ночью. Исследования производительности физического и умственного труда в трех сменах показали, что в ночную смену она самая низкая. Снижение работоспособности в ночное время является не результатом утомления, а фазой биоритмов суточных колебаний тех физиологических функций, которые определяют уровень работоспособности. Некоторое падение работоспособности в результате утомления наступает и в дневное время, однако ночью при выполнении такой же работы снижение работоспособности сильнее выражено. Ночью ещё до начала работы и развития утомления величина ударного и минутного объема сердца ниже, чем днем. Снижены также частота пульса и величина систолического давления; в 2-3 часа ночи минимальна мышечная сила кисти и мышечная выносливость. Снижение двигательной активности, возбудимости двигательного, зрительного анализаторов и других отделов центральной нервной системы ограничивают возможности выполнения физической и умственной работы. Наступающие в это время ухудшения лабильности нервных клеток головного мозга, снижение скорости реакций, уменьшение пропускной способности сенсорных входов, падение устойчивости рефлексов и снижение уровня внимания приводят к увеличению числа ошибок при работе. На выполнение одной и той же работы в ночное время организм расходует больше энергии, чем днем. Низкий уровень протекания физиологических функций, обеспечивающих выполнение работы, не согласуется с длительным трудом в ночное время и приводит к росту заболеваемости, нарушениям в системах пищеварения, кровообращения, регуляции функций. Следовательно, работа в ночное время, которая протекает на фазе минимума суточных биоритмов физиологических функций, отличается более низкой производительностью и качеством работы, отрицательно влияет на здоровье работающих. Основная причина такого неблагоприятного ночного труда заключается в несоответствии во времени между протеканием фаз максимального уровня суточного ритма основных физиологических функций и периода трудовой деятельности человека. Изменение суточного ритма жизненного стереотипа человека в результате ночной работы не вызывает адаптивной перестройки суточного ритма физиологических функций. При работе в ночное время происходит рассогласование между потребностями к работающему организму и низким уровнем возбудимости нейронов головного мозга. Это приводит к снижению работоспособности и объясняет «трудности» ночного труда.

Динамика дневной работоспособности. Днем уровень протекания физиологических функций в организме человека наиболее высокий, это совпадает с периодами наибольшей производительности труда. Однако на протяжении дня интенсивность функций и уровень работоспособности не остаются неизменными. В течение дня периоды оживленной двигательной активности чередуются с периодами относительного её снижения; периоды наиболее оживленной двигательной активности наступают дважды: в 11-12 и 17-19 часов, а период пониженной двигательной активности приходится на 13-15 часов. Мышечная сила кисти максимальна около 12 и 16 часов дня, причем послеобеденный максимум более высок. Такая динамика дневной работоспособности описывается двугорбой кривой, которая носит название бигеминус. Колебания работоспособности в течение дня обусловлены двумя факторами: колебанием суточных биоритмов физиологических функций и развитием утомления. Кроме этого имеются индивидуальные особенности работоспособности. Так, у людей с разными хронотипами существуют следующие различия: у «сов» время наибольшей продуктивности труда приходится на вечерние часы, «жаворонки» обладают большей работоспособностью утром. Но по данным специальных исследований к категории «сов» относятся только 30% людей, к категории «жаворонков» - 16%, большинство же людей имеют типичную двугорбую кривую работоспособности.

На основании анализа производительности труда выделяют несколько типов кривых работоспособности:

  1. Динамика производительности труда имеет двугорбый характер и соответствует физиологической кривой работоспособности;

  2. Производительность труда в течение дня постепенно снижается;

  3. Производительность труда в течение дня постепенно растет;

  4. Производительность труда практически не изменяется в течение дня;

  5. Утреннее повышение производительности труда с вечерним снижением;

  6. Утреннее понижение производительности труда с вечерним подъемом.

Такое разнообразие динамики продуктивности труда отражает её зависимость от многих не физиологических факторов, в том числе продолжительности работы, опыта в её выполнении, характера и её условий. Физиологической основой изменений работоспособности в течение дня являются колебания суточных биоритмов многих функций человека, в первую очередь функционального состояния головного мозга, двигательного аппарата, сенсорных систем.

Медленные ритмы работоспособности. Изменения работоспособности человека происходят не только в связи с суточным периодом колебаний физиологических функций, но и в соответствии с биоритмами, имеющими более медленную периодичность. Предполагают, что существуют многодневные, или околомесячные биоритмы колебаний физического состояния, интеллектуальных возможностей и эмоциональной настроенности каждого человека. Период физического цикла длится 23 дня, эмоционального цикла – 28, а интеллектуального цикла – 33 дня. Колебания каждого цикла имеют положительную и отрицательную фазу: во время положительной фазы наступает подъем работоспособности и улучшение физического, эмоционального или интеллектуального состояния человека; во время отрицательной фазы – спад сил, ухудшение работоспособности, настроения, снижение интеллектуальных возможностей. Между положительной и отрицательной фазой имеется переходный день. Считается, что именно в такой переходный день физического биоритма случаются несчастные случаи, эмоционального биоритма – срывы, а интеллектуального – неправильное принятие решений. Переходные дни каждого ритма встречаются раз в шесть дней, совпадение переходных дней двух биоритмов – шесть раз в году, а совпадение переходных дней всех трех ритмов, когда наступает самый «опасный день», примерно один раз в году. Исходя из стабильной деятельности периодов этих трех биоритмов со дня рождения человека, были предложены ряд несложных методов вычисления переходных дней каждого человека на определенные годы его жизни. Однако специально проведенные исследования пока не смоги выявить закономерности повторяющихся ритмов колебания уровней физических, эмоциональных и интеллектуальных возможностей человека с 23-, 28-, 33-дневным перепадом. Поскольку внешние геофизические ритмы с такими периодами не известны, то трудно объяснить выработку физических, эмоциональных и интеллектуальных биоритмов, которые должны иметь адаптивное значение. Лунный (синодический) месяц, который длится 29,5 суток, и звездный (сидерический) около 27,5 суток могут определить лишь период эмоционального ритма.

В исследованиях на спортсменах выявлены колебания работоспособности с более длительными периодами. Анализ динамики спортивных достижений показал, что на втором и двенадцатом месяцах после дня рождения результаты ниже, чем в другое время. Высокие спортивные результаты регистрировались в определенном ритме: у мужчин – каждый третий год, у женщин – каждый второй. При выборе оптимального режима тренировок, учитывая биоритмы колебаний физиологического состояния спортсмена, выбирают вместо неуклонного прямолинейного наращивания тренировочных нагрузок их волнообразные изменения. При определении волн тренировочных нагрузок выделяют несколько периодов в соответствии с периодами биоритмов человека: суточные, недельные, месячные.

Влияние труда на биоритмы. Изучение влияний физического и умственного труда на ритмы физиологических функций необходимо для понимания роли труда в формировании биоритмов человека и для оценки тяжести выполняемой работы. Физическая работа выявила отклонения в ходе суточных ритмов физиологических функций, которые определялись их рабочими сдвигами, заключались в задержке следующей фазы колебания, изменении типа кривой и рассогласовании ритмов отдельных функций. Более легкий физический труд вызвал непродолжительные отклонения в протекании биоритмов, заканчивающихся вместе с завершением работ, тяжелый – более продолжительное рассогласование биоритмов и сдвиг (задержку) суточных кривых, которые продолжались и после работы во время восстановительного отдыха. Умственный труд сохраняет согласованные соотношения между биоритмами во время работы и вызывает их рассогласование после работы в поздние вечерние и ночные часы. Более выражены смещения суточных ритмов в тех случаях, когда умственный труд (обычно творческого характера) сопровождается значительным психо-эмоциональным напряжением. Монотонная работа приводит к рассогласованию биоритмов.

Следовательно, характер и тяжесть труда определяют его влияние на суточные биоритмы человека. Задержка фаз кривых суточных биоритмов и их рассогласование отражают развитие утомления. Протекангие и согласованность ритмов физиологических функций могут служить критериями тяжести труда и качества режима чередования труда и отдыха. Выбор оптимальных нагрузок, подбор соответствующих режимов труда и отдыха приведут к нормальному и согласованному течению суточных биоритмов всех физиологических функций.