УТОМЛЕНИЕ

Утомление — временное уменьшение функциональных возможностей организма (физиологической системы, органа), вызванное интенсивной или длительной работой и выражающееся в снижении работоспособности. Утомление может проявляться снижением количества и качества выполняемой работы, а также ухудшением регуляции функций организма. С понятием «утомление» соотносятся такие термины, как «утомляемость» (свойство физиологического объекта быть подверженным Утомлению) и «усталость» (субъективная характеристика — ощущение Утомления).

Физиологические механизмы Утомления первоначально связывали с недостатком в гуморальной среде длительно работающего органа (как правило, мышцы) кислорода и молочной кислоты (см.) и других веществ. На этой основе возникли теории «удушения», «истощения», «засорения» (гуморально-локалистическая теория Утомления). Факты, обосновывавшие эти теории, были получены в экспериментах на мышцах, изолированных от ц. н. с. В советской физиологии труда господствующими являются представления о нейрогенной природе утомления, изложенные в исследованиях и обобщениях И. М. Сеченова, И. П. Павлова, H. Е. Введенского, А. А. Ухтомского, Л. А. Орбели, П. К. Анохина. Их учениками и последователями конкретизированы связанные с У. различные стороны работы нервной системы и других органов: истощение энергетических ресурсов, трофические влияния, нарушение координации, изменение возбудимости функциональных единиц, участие процесса торможения и др.

Во время целенаправленной, напр. трудовой, деятельности неизбежно происходит потребление энергетических соединений. Непрерывное потребление функциональных резервов, обеспечивающих реализацию активной деятельности, лимитировано определенными рамками. Это ограничение названо И. П. Павловым пределом работоспособности. Предел работоспособности определяет уровень максимальной работоспособности человека. Лимит функциональных резервов может быть израсходован при кратковременной, но значительной нагрузке, когда требуются большие нервные и физические усилия, во время умеренной, но продолжительной работы без достаточных перерывов на отдых и других условий для восстановления работоспособности.

В ходе интенсивной работы нарушаются многие жизненно важные константы Функциональные системы).

Ведущая роль центральных нервных факторов в механизме мышечного У. человека и, особенно, представления о преимущественной утомляемости кортикального звена и чисто регуляторном ограничении работы исполнительных органов сближают физиологические механизмы У. при мышечной и умственной деятельности. Поэтому оправдана общность подходов к трактовке ряда вопросов, связанных с проблемой У., с явлениями переутомления, с путями диагностики У. и стимуляции работоспособности при обеих формах деятельности.

В эволюционном плане У. формировалось как приспособительная реакция. У человека утомление — защитная биологическая реакция (см. тренировке (см.).

Динамика У. в разных условиях различна, что определяется как характером нагрузки, так и факторами окружающей среды. Неблагоприятные производственные факторы, напр, работа в горячих цехах (см.), шум (см.), существенно ускоряют развитие У. Огромное влияние на работоспособность человека и его утомляемость оказывает комплекс факторов, определяемый условиями социальной среды.

Результатом нерациональной организации труда (как физического, так и умственного) может быть переутомление — комплекс функциональных нарушений в организме, обусловленных чрезмерным однократным У. или прогрессирующим накоплением У., сохраняющегося на протяжении длительного времени (недель, месяцев). Если У.— нормальное физиол. явление, то переутомление следует рассматривать как пограничное, препатологическое состояние. В основе его лежит развитие невротического процесса, связанного со своеобразной «сшибкой» (по И. П. Павлову) при упорном продолжении работы на фоне выраженного У. Рациональная организация Неврастения).

Диагностика У. имеет большое значение, т. к. служит основанием для внедрения мер по рационализации труда и обеспечивает контроль за их эффективностью. Критериями, служащими основой диагностики У., являются субъективные (ощущение усталости) и объективные данные (показатели сниженной работоспособности и другие сдвиги в организме, сопутствующие У.) - Сниженную работоспособность отражают три группы показателей — количественные, качественные и дискоординаторные. Количественное снижение работоспособности может выражаться в уменьшении производительности работы за единицу времени или в уменьшении предельных величин работы, к-рые достигаются при максимальном напряжении. Прежде всего необходимо основываться на показателях производственной деятельности. Однако эффективность труда на протяжении смены зависит от многих побочных факторов, а во многих профессиях трудно поддается точному учету в сопоставимых единицах. Качественное снижение работоспособности можно диагностировать по показателям выполняемой работы (учет брака, качества продукции) и по результатам специальных проб (определение числа ошибок при работе с корректурными таблицами, оценка точности движений с помощью кинестизиметров и координиметров и др.). При умственном У. на качестве работы могут сказываться учащающиеся периодические отвлечения внимания, названные «блоками». Уловить данный признак У. можно лишь с помощью длительно применяемых тестов на внимание. Дискоординация рабочих процессов — важнейший критерий снижения работоспособности при У., позволяющий наблюдать за его развитием без отрыва исследуемого от труда и часто обнаруживающий У. еще до снижения количественных и качественных характеристик. О дискоординации свидетельствуют как производственные показатели (нарушения рабочего стереотипа, напр, изменения длительности фаз рабочих движений, вариабельность времени их выполнения), так и физиологические (рассогласование различных функций, снижение эффективности физиол. затрат). Отмечаются изменения функционального состояния различных органов и систем, в частности ц. н. с. и анализаторов (по данным времени реакции, критической частоты слияния световых мельканий и пр.).

Меры борьбы с Утомлением должны быть направлены не на устранение этого физиологического явления, носящего защитный характер, а на предупреждение переутомления и ускорение восстановительных процессов. С этой целью осуществляют меры, ведущие к устойчивому и длительному повышению работоспособности (тренировка), и меры, направленные на временную стимуляцию работоспособности. Тренировка (см.) обеспечивает минимальное расходование физиол. резервов при заданной интенсивности, упрочение навыков, правильное и оптимальное распределение микро-пауз и перерывов в работе.

К мерам временной стимуляции работоспособности, отдаляющим У. благодаря вовлечению сложных корково-подкорковых механизмов, относятся эмоциональная и афферентная стимуляция — улучшение настроения, повышение интереса к работе, использование так наз. функциональной музыки и гимнастики, смена операций в течение дня и др.

Действенным средством ускорения восстановления работоспособности является открытый И. М. Сеченовым эффект активного отдыха (см. Мышечная работа). Среди механизмов этого феномена ведущая роль принадлежит индукционным отношениям между нервными центрами: вовлечение новых центров углубляет торможение ранее утомленных, что ускоряет их восстановление. Одним из путей реализации сеченовского эффекта служит физкультурная пауза как составная часть производственной гимнастики (см. Гимнастика, производственная гимнастика). Большое значение в профилактике У. и повышении работоспособности имеют рационализация режимов труда и отдыха, внедрение эргономических требований к организации рабочих мест и совершенствованию производственного оборудования (см. Эргономика), оздоровление условий труда и быта работающих.

Особенности утомления у детей

Особенности утомления у детей определяются анатомо-физиологическими особенностями деятельности ц. н. с. ребенка.

В грудном возрасте повышенная активность во время бодрствования быстро приводит к преобладанию торможения. Оно распространяется по коре больших полушарий и нек-рым другим отделам головного мозга. В результате ребенок засыпает прежде, чем в его организме успевают появиться изменения, характерные для У.

У детей 2—3 лет жизни У. уже может развиваться более отчетливо, хотя ребенок не может правильно оценить чувство усталости и свою потребность в отдыхе. Однако в поведении наступают закономерные изменения, к-рые связаны с понижением функциональной активности корковых отделов мозга, возникающим в результате У, Напр., появляются ранее не наблюдавшиеся ошибки в ответах на вопросы, изменяется координация мелких движений, снижается концентрация внимания, ребенок отвлекается от того, чем он занимается, уменьшаются периоды непрерывной активности. Часто взрослые расценивают эти действия как шалость, не понимая истинной причины такого состояния. Утомленный ребенок может прийти на нек-рое время в возбужденное состояние. На этом фоне проявляется раздражительность, между детьми могут возникать конфликты. При переутомлении эти нарушения поведения становятся более глубокими, снижается аппетит, нарушается сон.

Переутомление выражается часто в виде проявлений упрямства, негативизма, агрессивных действий.

Функциональная активность ц. н. с. у детей раннего возраста сравнительно невелика, и хотя она на протяжении первых трех лет жизни увеличивается, дети этого возрастного периода легко и быстро утомляются. Причины У. разнообразны, но одной из главных является несоответствие длительности бодрствования пределу работоспособности их нервной системы. Советскими учеными H. М. Щеловановым и H. Л. Фигуриным обоснованы максимальные временные отрезки непрерывного бодрствования в первые три года жизни. Систематическое увеличение длительности бодрствования без учета возраста ведет к переутомлению и даже к формированию невротических состояний.

Существенными причинами возникновения У. у детей является также хроническое недосыпание, неправильная организация бодрствования (отсутствие подбора игрушек соответственно возрасту, чередования спокойных игр с подвижными и т. д.), трудность предъявляемых детям заданий, длительный просмотр передач по телевизору, продолжительное чтение и т. д. Ограничение двигательной активности детей раннего возраста приводит к перенапряжению ц. н. с. и к развитию У.

В дошкольном возрасте нервная система постепенно становится устойчивее; ребенок 3—4 лет может более продолжительное время находиться в активном состоянии. Работоспособность нервных клеток с возрастом нарастает, и ребенок 5—6 лет утомляется не так быстро, как ребенок младшего возраста. У. в этом возрасте проявляется гл. обр. в рассеивании внимания, снижении интереса к работе, отказе от нее.

У младших школьников нарушения поведения могут быть выражены слабо. Их можно заставить заниматься длительно. Но при У. нарастает число ошибок, а переутомление проявляется в нарушении сна, аппетита, приводит к функциональным сдвигам. У них есть два пика работоспособности: первый — с 8 до 11 час. утра, второй —между 16 и 18 час. Затем следует интенсивный спад, в результате которого вечерние занятия школьников могут привести к переутомлению. Часто у детей младшего школьного возраста возникает переутомление в результате перегрузок — совмещения школы, часто специальной, с занятиями музыкой и т. д.

Профилактика Утомления у детей сводится, в первую очередь, к обеспечению всех условий, необходимых для гармоничного развития и сохранения здоровья. Особенно важен режим, соответствующий возрасту, правильно организованное бодрствование, широкое включение в режим прогулок и достаточной двигательной активности. Очень важны положительные эмоции, а также единство воспитательных подходов. Понижению утомляемости способствуют все факторы, улучшающие общее состояние здоровья.

Библиогр.: Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса, М., 1968; Бирюкович А. А. и Ерощев В. Д. Гемодинамические показатели и физическая работоспособность у школьников 7 —10 лет, проживающих в условиях Заполярья, в кн.: Новые исслед. по возрастной физиол., под ред. А. Г. Хрипковой, № 2 (15), с. 28, М., 1980; Ванифатьева Л. М., Кузнецова Л. М. и Лосева О. А. Умственная работоспособность учащихся V—VI классов в школе продленного (полного) дня, там же, № 1 (18), с. 97, 1982; Виноградов М. И. Физиология трудовых процессов, с. 224, М., 1966; Горшков С. И., 3олина 3. М. и Мойкин Ю. В. Методики исследований в физиологии труда, М., 1974; Зинченко В. П., Леонова А. Б. и Стрелков Ю. К. Психометрика утомления, М., 1977, библиогр.; Кулак И. А. Физиология утомления при умственной и физической работе человека, Минск, 1968, библиогр.; Основы физиологии функциональных систем, под ред. К. В. Судакова, М., 1983; Розенблат В. В. Проблема утомления, М., 1975, библиогр.; Руководство по физиологии труда, под ред. М. И. Виноградова, М., 1969; Сеченов И. М. Избранные труды, с. 152, М., 1935; Стрельбицкая Р. Ф. Некоторые индивидуальные особенности высшей нервной деятельности детей 2-го года жизни и их значение для организации воспитания, Вопр. охр. мат. и дет., т. 9, № 2, с. 78, 1964; она же, Особенности ориентировочной реакции при длительном воздействии раздражителей у детей раннего возраста, Вопр. психол., Nt 1, с. 145, 1964; Шапиро А. А. Работоспособность учащихся с отклонениями в состоянии здоровья, в кн.: Новые исслед. по возрастной физиол., под ред. А. Г. Хрипковой, № 2 (17), с. 94, М., 1981; Шеррер Ж. Физиология труда (эргономия), пер. с франц., М., 1973; Hullemann К. D. Die psycho-physische Erschopfung beim Sportier, Med. Mschr., Bd 30, S. 364, 1976; Prokop H. Der psychophysische Erschopfungszustand vom Standpunkt des Psychosomatikers, ibid., S. 355.

В. В. Розенблат, E. Ф. Полежаев; P. В. Тонкова-Ямпольская (пед.).