Студент должен раскрыть понятия и определить взаимосвязь между физиологией труда, работоспособностью, утомлением и переутомлением.
Выполнение работы сопровождается развитием функциональных изменений в органах, которые работают (мышцах, нервных центрах, анализаторах), и в так называемых обслуживающих системах — дыхательной, сердечно-сосудистой, центральной нервной, системе крови и тому подобное.
Дыхательная система. Во время перехода из состояния покоя к работе в дыхательной системе наступают изменения, предопределенные потребностью в повышенном количестве кислорода и удалении из организма избытка углекислоты. Основным підсумовуючим показателем функционального состояния ДС является объем легочной вентиляции (ОЛВ) — объем воздуха, который проходит легкие за минуту (минутный объем дыхания). В покое ОЛВ составляет 4—8 л/хв. Во время работы, при максимальных нагрузках, он может повышаться до 100 л/хв.
Объем легочной вентиляции может увеличиваться равномерно за счет глубины и частоты дыхания (чаще всего), преимущественно за счет частоты дыхания (при отсутствии тренировки, при неудобной позе рабочего) или глубины дыхания (наиболее благоприятная реакция на выполнение работы, которая наблюдается у тренированных лиц).
Степень увеличения ОЛВ при переходе к работе в большинстве случаев пропорциональный величине выполняемой работы и повышению потребления 02 и выделение С02. Исключение составляют случаи, когда рабочий выполняет тяжелую мускульную работу и потребление 02 ниже потребности в нем. В этих случаях ОЛВ может увеличиваться, а потребление кислорода оставаться на одном уровне — на уровне так называемого кислородного предела.
Если развивается усталость, может наблюдаться увеличение ОЛВ за счет стимуляции ДС кислыми продуктами обмена, какие накопи-чуються в мышцах, а также за счет включения в работу дополнительных групп мышц, когда сила мышц, которые выполняют эти операции, начинает падать.
Длительное вынужденное положение тела (например, на корточках), при выполнении некоторых производственных процессов утруждает внешнее дыхание. За счет нерациональной рабочей позы снижается жизненная емкость легких (ЖЕЛ). Да, если ЖЕЛ в свободном вертикальном положении тела принять за 100 %, то при сгибании туловища вперед она будет составлять 88,5 %, а при разгибании — 75 %.
При тяжелой мускульной работе выдох осуществляется активно, то есть при участии мышц, сокращение которых также может уменьшать ЖЕЛ. Уменьшение ЖЕЛ при этих условиях компенсируется перераспределением объемов легких. В частности, объем альвеолярного воздуха дополняется за счет резервного и дополнительного.
Сердечно-сосудистая система. Пидсумовуючим показателем деятельности ССС является минутный объем крови (ХОК) — объем крови, которая выбрасывается сердцем в аорту за одну минуту. В покое ХОК составляет З—6 л/хв. При мускульной работе ХОК растет прямо пропорционально тяжести выполняемой работы.
Максимальное значение ХОК составляет 30—40 л/хв. Увеличение ХОК возможно за счет как ударного объема сердца, так и частоты сердечных сокращений, чаще, особенно при большой и интенсивной нагрузке, за счет первого и второго. У нетренированных людей ХОК увеличивается за счет частоты сердечных сокращений, в тренированных — за счет ударного объема. Систоличний, или ударный, объем сердца (УОС), который в покое составляет 60—80 мл, при работе может увеличиваться в 2—3 разы, достигая у тренированных людей 200 мл. Частота сердечных сокращений в покое составляет 60— 80 мл за 1 хв, при тяжелой физической нагрузке — 200—250 за 1 хв. ХОК во время тяжелой физической работы увеличивается за счет более интенсивного прилива крови к сердцу. При этом крови может притекать больше, чем выталкивается в аорту. Часть крови остается в полости желудочка, который ведет к расширению его, а при длительной работе это может стать причиной развития рабочей гипертрофии левого желудочка.
Во время работы сердца за счет увеличения частоты сердечных сокращений, а также уменьшение длительности диастолы уменьшается время сердечного цикла. Да, за частоты пульса 75 за 1 хв сердечный цикл составляет 0,1 + 0,3 + 0,4 = 0,8 с Длительность систолы передсердь и желудочков уменьшается на несколько сотых секунды, тогда как длительность диастолы может уменьшиться в 1,5—2 разы. Вот почему физиологически неблагоприятным является изменение ХОК только за счет сердечных сокращений.
Таким образом, при условиях физической работы между интенсивностью работы и частотой сердечных сокращений существует почти линейная зависимость. Позитивным признаком приспособления ССС к трудовой деятельности нужно считать устоявшуюся на длительное время на определенном уровне частоту сердечных сокращений. Резкие колебания ее в течение рабочей смены должны быть нормализованы.
Во время работы повышается уровень артериального давления (AT). Особенно увеличивается систолічний (максимальный), меньше — діас-толічний (минимальный), а, следовательно, растет пульсовое артериальное давление. Максимальное давление при большем физическом напряжении может достигать 33,3 кПа, минимальный — 10—13,3, пульсовый — 19,95— 21,28 кПа. Наиболее благоприятной реакцией ССС на мускульную работу является умеренное повышение (на 1,33—2,66 кПа) максимального AT и умеренное снижение минимального (на 1,33 кПа).
В покое в сосудах циркулирует не вся кровь, которая есть в организме. Некоторая часть (1—1,5 л) ее содержится в кровяных депо — печенке, селезенке, коже. Во время работы под воздействием нервных и гуморальных факторов дополнительное количество крови из депо поступает в кровеносное русло. Некоторая часть капилляров во время работы расширяется (в покое — дежурные капилляры), и кровоснабжение органов, которые работают, увеличивается. Количество раскрытых капилляров во время работы может увеличиваться в 30 раз.
Водный обмен. Во время работы наблюдаются изменения водного обмена (соотношение введенной и выведенной жидкостей). Значение воды для организма очень большое и нарушение водного обмена вызывает изменения его состояния. Установлено, что обезвоживание организма на 10— 15 % приводит к потере работоспособности. Рабочие тяжелого физического труда в течение рабочего дня за счет профузного потовыделения могут терять 6—10 л жидкости.
Система крови. Во время работы средней тяжести наблюдается увеличение эритроцитов и содержания гемоглобина в крови, которое объясняется потерей воды в результате потения и выделения ее через легкие, а также поступлением в кровеносное русло згущеної крови из депо.
При тяжелой и длительной работе в некоторых случаях одновременно с увеличением количества эритроцитов наблюдается уменьшение (на 18—20 %) содержания гемоглобина за счет выхода в кровь из кроветворных органов большого количества бедных на гемоглобин молодых эритроцитов.
Во время физического труда повышается содержание лейкоцитов — так называемый рабочий, или миогенный, лейкоцитоз. При тяжелой и интенсивной работе он может достигать высоких цифр (до 40 ' 109 на 1 л).
Изменения гемопоэза при физическом труде могут проходить в три стадии: 1) лімфоцитарний лейкоцитоз — при легкой и кратковременной работе; 2) нейтрофильный лейкоцитоз — при средней и длительной работе; 3) інтоксикаційна, которая характеризуется значительным увеличением количества лейкоцитов (ЗО • 109 на 1 л и больше), при тяжелой и интенсивной работе.
Во время работы в крови увеличивается содержание молочной и угольной кислот. При тяжелой работе содержание молочной кислоты может достигать 2,2 ммоль/л (в покое — около 0,2 ммоль/л). В связи с поступлением в кровь кислот снижаются щелочные резервы крови: при тяжелой работе — до 60 %, при средней — на 10—12 %.
Газо- и энергетический обмен. При физическом труде в большинстве случаев установлена прямо пропорциональная зависимость между величиной физической нагрузки и потреблением кислорода.
Потребление кислорода за работы большой мощности может достигать такого уровня, который превышает его в состоянии покоя в 10—15 раз и больше. Да, у тренированных людей потребление кислорода может увеличиваться из 200—300 мл в покое, до 3—4 л/хв при тяжелой работе.
Количество кислорода, которое нужно организму для окисления созданных во время работы недоокислених продуктов обмена веществ, отражается как кислородный запрос (рис. 3.1,1, AB1). Если количество кислорода, которое фактически потребляет организм во время работы, равняется кислородному запросу, это значит, что концентрация недоокислених продуктов в организме не растет, и устанавливается постоянный уровень потребления кислорода — состояние равновесия. Он поддерживается приблизительно на одном уровне в течение всего периода выполнения работы. Состояние равновесия между созданием недоокислених продуктов и их окислением называется стойким состоянием.
Недостаточная активизация дыхания и кровообращения в начале работы приводит к тому, что потребление кислорода отстает от кислородного запроса. Это отражается как кислородный долг (см. рис. 3.1, И, ABBj), величина которого зависит от тяжести и интенсивности выполняемой работы. При усилении деятельности ДС и ССС потребления 02 достигает необходимого для выполнения работы уровня, и устанавливается стойкое состояние (см. рис. 3.1, И, ВС). По окончании работы потребления кислорода и кислородный долг, который возник в период втягивания в оботу, постепенно снижаются (см. рис. 3.1,1, CDD1).
Во время тяжелой работы кислородный запрос может превысить функ-іональні возможности ДС и ССС организма (кислородный предел — рис. 3.1, II, CCj), в результате чего возникает кислородная задолженность (см. рис. 3.1, II, B1B), которая растет в течение всего периода работы.
Потребление кислорода при этом устанавливается на постоянном уровне в пределах кислородного предела. Это состояние получило название порочного, или мнимого, стойкого состояния. Ликвидация кислородного долга осуществляется по окончании работы.
ЦНС
ня функционального состояния анализаторов, преобладания ресинтеза в органах и нервных центрах, которые работают.
В фазе торможения наблюдаются обратные процессы: удлинение латентного периода и послабление условных рефлексов, чаще встречается дифференцированное растормаживание, уменьшение скорости сенсомоторних реакций, появление медленных (Д и 9) ритмов біо-токів мозга, нарушения закона силовых отношений (фазные состояния), снижения лабильности, ухудшения функционального состояния анализаторов, преобладания процессов ассимиляции.
Восстановительный период. По окончании работы все физиологичные функции постепенно возвращаются к выходному доробочого уровня. Восстановительный период характеризуется преобладанием процессов ассимиляции, тогда как состояние работы связано с процессами диссимиляции.
Следует отметить, что возобновление биохимических и физиологичных показателей начинается уже во время работы. Согласно данным работ Ю.В. Фольборта и его школы, в органах, которые работают, материальные изменения (биохимические, физические) являются основными возбудителями процесса возобновления.
Функции возобновляются, как правило, волнообразно. В ЦНС после прекращения работы наступает стадия післяробочого возбуждения, дальше стадия післяробочого торможения, стадия возобновления возбуждения, которая проходит через стадию экзальтации (повышена возбужденность). Возобновление функций дыхательной и сердечно-сосудистой систем, газообмена идет по нисходящей кривой с периодами быстрого и медленного возвращения к исходному состоянию.
Длительность восстановительного периода зависит от силы и длительности предваренного физического или нервно эмоционального напряжения во время работы, от условий, в которых она проходила, тренированности и исходного состояния организма работающего. Да, в условиях высокой температуры воздуха, интенсивного шума, действия токсичного фактора возобновления всех функций замедляется и у нетренированных рабочих идет дольше, чем в тренированных.
После легких работ возобновление идет достаточно быстро и заканчивается, как правило, в течение ЗО—40 хв. Во время работы средней тяжести восстановительный период затягивается до нескольких часов. Наконец, после долговременной тяжелой работы возобновления функций организма может не заканчиваться к началу следующего изменения. Следует отметить, что разные функции после одного и того же вида труда возобновляются к исходному уровню через разные промежутки времени. В первую очередь повертаються к исходному уровню пульс и дыхание, потом ударный объем сердца и глубина дыхания, вместе с ними ХОК, ОЛВ, AT, напряжение 02 и С02 в крови, ликвидируется кислородный долг. Позже возобновляются функциональное состояние ЦНС, изменения мускульной системы, морфология крови, щелочные резервы, водный обмен, содержание катехоламинов.
Поможем написать любую работу на аналогичную тему