Влияние умственной и физической нагрузки на функциональное состояние

ЗАКЛЮЧЕНИЕ


Функциональное состояние организма – это интегральная характеристика состояния здоровья, отражающая уровень функционального резерва, который может быть израсходован на адаптацию.
Вид трудовой деятельности отражается на характере утомления, так как функциональные изменения преимущественно локализуются в звеньях, несущих наибольшую нагрузку в обеспечении деятельности человека. Поэтому в зависимости от вида выполняемой работы можно различать утомление умственное и физическое, различие между которыми определяется соотношением глубины функциональных изменений в различных анализаторах, физиологических системах, отделах центральной нервной системы.
При умственной работе уменьшается частота сердечных сокращений, повышается кровяное давление, ослабляются обменные процессы, уменьшается ...

Содержание

ВВЕДЕНИЕ 3
1. ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ СОСТОЯНИЯ И ИХ ВИДЫ 5
1.1 Понятия функциональных состояний 5
1.2 Функциональные состояния, возникающие при интенсивной умственной деятельности 6
1.3 Функциональные состояния, возникающие в организме в процессе выполнения физических упражнений 10
1.3.1 Физиологические механизмы и разновидности предстартовых
состояний. 11
1.3.2 Физиологические механизмы разминки 12
1.3.3 Физиологические особенности состояния «Врабатывания» 13
1.3.4 Устойчивое состояние 14
1.4 Характеристика утомления 15
2. ВЛИЯНИЕ ЗАГРУЗОК НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЯ 19
2.1 Влияние физических загрузок на функциональные состояния 19
2.2 Влияние умственных нагрузок на функциональные состояния 25
ЗАКЛЮЧЕНИЕ 32
ЛИТЕРАТУРА 34

ВВЕДЕНИЕ


Курсовая работа посвящена вопросам изучения влияния умственной и физической нагрузки на функциональное состояние организма
В общей физиологии не существует четкого единого понятия функционального состояния, а так же отсутствуют методики, способные установить влияние уровня физической и умственной нагрузки на нечетко сформулированные понятия функционального состояния организма. Поэтому работы, связанные с изучением влияния различных нагрузок на функциональное состояние организма человека являются актуальными и практически значимыми.
С точки зрения спортивной физиологии – актуальность работы связана с необходимостью осуществления тестирования функционального состоянии спортсменов как в спорте высоких достижении, так и в массовом спорте, которое имеет ряд характерных особенностей . В спорте целью тренировки является максимальное развитие комплекса двигательных качеств, позволяющего показать рекордные достижения при выполнении конкретных упражнений, специфических для данного вида спорта. Решение этой задачи связано с максимальным напряжением функциональных и регуляторных возможностей организма и, соответственно, предполагает участие в тренировочном процессе молодых, двигательно-одаренных и здоровых людей. Однако в процессе максимального развития двигательных качеств нередки случаи чрезмерного напряжения/перенапряжения организма, а так же выхода за пределы его резервных возможностей и развития предпатологических, и даже патологических изменений [1].
Несмотря на принципиальные различия в решаемых задачах, общие принципы подходов к оценке функциональных возможностей в общей и спортивной физиологии схожи. В частности, основная задача тестирования функционального состояния организма с помощью нагрузочных проб – это оценка резервных возможностей организма по конкретному качеству или экономичности работы соответствующей системы. Основными задачами контроля являются:
-оценка состояния здоровья, работоспособности и физической подготовленности;
- систематическое наблюдение за динамикой этих показателей в зависимости от используемых нагрузок с учетом характера двигательной активности;
- выбор на основе результатов тестирования форм и средств тренировки;
- обучение системе самонаблюдений.
В связи с этим предметом исследования являются закономерности влияния умственных и физических нагрузок на функциональное состояние организма.
Объектом исследований в данной работе является функциональное состояние организма.
Целью исследования является анализ влияния различных видов нагрузок на функциональное состояние организма и выявление соответствующих закономерностей.
Для достижения цели исследования в работе решен ряд частных задач:
- сформулировано понятие функционального состояния;
- рассмотрены виды физиологических состояний при умственной нагрузке;
- рассмотрены виды физиологических состояний при физической нагрузке;
- рассмотрено функциональное состояние утомление;
- проанализировано влияние физических и умственных нагрузок на функциональное состояние.

К числу неспецифических изменений относят три формы предстартовых состояний [15]: 1) боевую готовность; 2) предстартовую лихорадку; 3) предстартовую апатию.Боевая готовность – наилучший психологический настрой и функциональная готовность спортсменов. При этом наблюдается оптимальный уровень физиологических сдвигов – повышенная возбудимость нервных центров и мышечных волокон, адекватное поступление глюкозы в кровь из печени, оптимальный поступление норадреналина, оптимальное усиление частоты сердечных сокращений и частоты дыханиия, укорочение времени двигательных реакций.Предстартовая лихорадка характеризуется возбудимостью мозга, нарушением механизма межмышечной координации, излишними «энерготратами», преждевременным «дорабочим» расходом углеводов, избыточными кардио-респираторными реакциями, повышением нервозности, фальстартами, а так же быстрым истощением ресурсов организма.Предстартовая апатия характеризуется недостаточным уровнем возбудимости центральной нервной системы, увеличением времени двигательной реакции. Отмечается подавленность и неуверенность в своих силах. В процессе длительной работы такие состояния могут преодолеваться, но при кратковременных упражнениях такой возможности нет.Специфические предстартовые реакции отражают особенности предстоящей работы. Например, функциональные состояния выше при беге на короткие дистанции, по сравнению с длинными дистанциями. Так же они выше перед соревнованиями, чем при тренировке. 1.3.2 Физиологические механизмы разминкиРазминка необходима, т.к. вовремя нее к условно-рефлекторным реакциям предстартовых состояний подключаются безусловно-рефлекторные реакции, вызванные работой мышц. Различают общую и специальную часть разминки.Общая разминка – неспецифична, направлена на повышение функционального состояния организма, а так же создание оптимального возбуждения центральных и периферических звеньев двигательного аппарата. Таким образом, до начала работы создаются условия для формирования новых двигательных навыков, наилучшего проявления физических качеств: разогреваются мышцы, снижается их вязкость, повышается гибкость суставно-связочного аппарата, облегчается отдача гемоглобином кислорода для мышц, активируются ферменты. Ускоряются биохимические реакции, но при этом температура тела не должна повышаться сильно (выше 38оС).Специальная часть разминки – обеспечивает специфическую подготовку к предстоящей работе необходимых для ее выполнения нервных центров и скелетных мышц, которые несут основную нагрузку (оживляется рабочая доминанта и двигательные динамические стереотипы), достигаются оптимальные вегетативные сдвиги, необходимые для быстрого вхождения в работу. 1.3.3 Физиологические особенности состояния «Врабатывания»Период покоя и работы характеризуются относительно устойчивым состоянием функций организма, с отлаженной их регуляцией. Между ними имеются 2 переходных состояния – «врабатывание» (при переходе от покоя к работе) и восстановление (при переходе от работы к покою).Период врабатывания отсчитывают от начала работы до появления устойчивого состояния. Во время врабатывания происходит 2 процесса: 1) переход организма на рабочий уровень; 2) сонастройка различных функций.Врабатывание различных функций отличается гетерохронностью (разновременностью и вариативностью показателей). Сначала быстро врабатываются двигательные функции, затем более инертные – вегетативные. Из вегетативных функций первыми врабатывается кардио-респираторная система. Затем растет потребление кислорода, позже всего – терморегуляция (начинается потоотделение). Более быстрое врабатывание наблюдается у высококвалифицированных спортсменов, в молодом возрасте, в период пика формы.Во время врабатывания наблюдается увеличение вариативности функций, что отражает поиски организмом оптимального уровня сдвигов адекватных нагрузке. С переходом к устойчивому состоянию вариативность функций снижается.Период врабатывания может завершаться появлением «мертвой точки». Она возникает у недостаточно подготовленных спортсменов, в результате дискоординации двигательных и вегетативных функций. При слишком интенсивных движениях и недостаточной перестройке вегетативных процессов нарастает кислородный долг, растет лактат, снижается рН до 7,2 и менее, наблюдается одышка, нарушение сердечного ритма, уменьшается минутный объем дыхания. Возникает тяжелое субъективное состояние. Работоспособность резко падает. Она возрастает после волевого преодоления «мертвой точки», появляется «второе дыхание». Подобное состояние может повторяться во время длительной работы, мощность которой, превышает возможности организма. 1.3.4 Устойчивое состояние Устойчивое состояние может возникать при циклических упражнениях постоянной мощности. По характеру снабжения организма кислородом выделяют 2 вида устойчивого состояния: - кажущееся (ложное) устойчивое состояние (при работе большой и субмаксимальной мощности), когда спортсмен достигает уровня максимального потребления кислорода, но это потребление не покрывает высокого кислородного запроса и образуется значительный кислородный долг; - истинное устойчивое состояние при работе умеренной мощности, когда потребление кислорода соответствует кислородному запросу и кислородный долг почти не образуется.Кроме работы в зоне максимальной мощности, во всех других зонах после врабатывания наступает устойчивое состояние. Мощность работы при этом близка к постоянной. Такое состояние характеризуется:мобилизацией всех систем организма (особенно кардиореспираторной системы, системы крови, обеспечивающих максимального потребления кислорода);стабилизацией показателей, влияющих на спортивные результаты – длины и частоты шагов, частоты и глубины дыхания, частоты сердечных сокращений, амплитуды колебаний общего центра масс; согласованием работы различных систем организма (определенное соотношение темпа дыхания и движения – 1:1; 1:3 и др.).У тренированных спортсменов выраженность устойчивого состояния и коэффициент полезного действия работы больше и дольше продолжается, чем у нетренированных лиц.1.4 Характеристика утомленияИнтенсивная или длительная работа ведет к развитию утомления. Причиной утомления является недостаточность процессов восстановления, которые оказываются не в состоянии восполнять физиологические затраты, вызванные работой или её сочетанием с влиянием производственных факторов среды. Полное восстановление, как правило, происходит после окончания работы. Утомление - это совокупность временных изменений в физиологическом и психологическом состоянии человека, развивающихся в результате напряженной или продолжительной деятельности, ведущих к ухудшению количественных и качественных показателей работы, а так же дискоординации физиологических функций. Явления, вызванные утомлением, обратимы. Утомление бывает общим, локальным, умственным, зрительным, мышечным и т.д., и является следствием временного снижения работоспособности организма, отдельных его систем и органов. Нарастание утомления и его конечная величина зависят от индивидуальных особенностей работающего, трудового режима, условий внешней производственной среды и других факторов.Утомляемость зависит от таких индивидуальных особенностей человека, как физическое развитие, состояние здоровья, возраст, интерес к работе и мотивация, волевые черты характера, переносимость утомления на разных его стадиях.Из внешних факторов рабочей среды большое значение имеют микроклимат, состав воздуха, шум, вибрация, электромагнитные поля, освещенность и т.п. Ко всем этим факторам организм активно адаптируется. Причем поиск компромиссной адаптационной модели, удовлетворяющей многочисленным действующим факторам сложного производства, может длиться 2-3 года. Значительное воздействие оказывают часто изменяющиеся условия труда, когда возникает необходимость в переадаптации: сменная работа со скользящим графиком, периодически краткосрочное пребывание в различных климатических зонах и др.Факторы, способствующие развитию утомления, разнообразны и значимы в зависимости от конкретных условий деятельности. В течение дня утомление наступает при любом виде деятельности. Оно является одной из причин включения механизма сна, в период которого протекают важные восстановительные процессы, препятствующие накоплению утомления, развитию переутомления. При утомлении имеют место сложные изменения в организме. Наблюдается снижение функциональных резервов работающих органов (рецепторов, нервных центров, мышц), что способствует появлению сигналов для прекращения деятельности. При этом возникают такие ощущения и состояния, как нежелание работать, общая слабость, сонливость, боль и другие неприятные ощущения в работающих мышцах.Вид трудовой деятельности отражается на характере утомления, так как функциональные изменения преимущественно локализуются в звеньях, несущих наибольшую нагрузку в обеспечении деятельности человека. Поэтому в зависимости от вида выполняемой работы можно различать утомление умственное и физическое, различие между которыми определяется соотношением глубины функциональных изменений в различных анализаторах, физиологических системах, отделах центральной нервной системы.Любой вид деятельности связан с процессами восприятия информации, её преобразования, формирования решений, разной степени сложности алгоритмов поведения.Тесно взаимосвязаны такие факторы, как утомление и работоспособность. При соблюдении определенных условий снижение работоспособности характеризует степень утомления. Однако взаимосвязь между работоспособностью и утомлением не является простой и однозначной. Так, например, после утомительного рабочего дня человек дома может весьма продуктивно заниматься интересными для него делами.Накопление утомления приводит к его переходу в хроническую форму, когда восстановительные процессы недостаточны для полной нормализации функций организма и его работоспособности. Хроническое утомление при этом приобретает основные черты и признаки переутомления.Критерием переутомления является снижение работоспособности, вызванное работой, которое не проходит в условиях послерабочего отдыха в течение дня. Выделение срока восстановления в течение одного дня условно, т.к. накопление утомления за один день также может быть вредно, например, при кратковременных, но больших перенапряжениях.Проявления хронического утомления мало специфичны. Их не удается четко разграничивать в зависимости от механизма развития, трудно отличать от доклинических проявлений многих заболеваний. При хронических утомлениях наиболее часты жалобы на головную боль, повышенную раздражительность, нервозность, повышенную утомляемость, нарушение сна. При осмотре врача выявляются функциональные нарушения: астеновегетативный синдром, вегетососудистая дистония, одним из проявлений которой является артериальная гипертензия. Частота таких факторов в некоторых профессиональных группах может составлять 15-20%.Меры профилактики утомления можно условно разделить на общие и специальные. К профилактическим мероприятиям общего плана относятся:- улучшение условий социальной среды;- повышение материального и культурного благосостояния;-исключение социальных факторов, отрицательно влияющих на состояние здоровья; - нормализация и улучшение санитарно-гигиенического состояния производственной среды; -устранение неблагоприятных производственных факторов (запыленности, загазованности, шума, вибрации);- создание благоприятных микроклиматических условий. Большое значение имеет правильная организация трудовых процессов: механизация и автоматизация трудоемких работ, совершенствование рабочих движений и условий их выполнения, создание более совершенного с эргономической точки зрения оборудования.Специальные меры профилактики направлены на поддержание стабильного уровня работоспособности и её повышение. Это - производственное обучение и тренировка, профессиональный отбор, рационализация режимов труда и отдыха, экстренная стимуляция работоспособности. ВЛИЯНИЕ ЗАГРУЗОК НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЯ2.1 Влияние физических загрузок на функциональные состоянияВ числе существенных понятий, с точки зрения рассматриваемого вопроса, является понятие «нагрузки». Этот термин является синонимом для таких понятий как «упражнение», «работа», но и имеет свои некоторые отличия, которые характеризуют объем запросов, предъявляемых организму упражнением, т.е. меру посильную для организма, для выполнения упражнения. Различают предельную, большую, среднюю, малую и другие степени нагрузки. Таким образом, нагрузка подчеркивает, что выполнение любого физического упражнения связано с переводом функционального состояния организма на более высокий, чем в покое, уровень активности и в этом смысле является надбавкой, нагружающей функциональные системы и вызывающей, если она достаточно велика, утомление. Нагрузка в данном отношении — это дополнительная по сравнению с покоем степень функциональной активности организма, привносимая выполнением упражнения (или упражнений), а также степень переносимых при этом трудностей. Эффект физических упражнений закономерно связан с параметрами предъявляемых ими нагрузок. Отсюда — необходимость тщательного анализа и оценки, нормирования и регулирования нагрузок (рис.1).Показателями нагрузки при выполнении физических упражнений являются, с одной стороны, величины, характеризующие совершаемую работу в ее внешне выраженных размерах (продолжительность упражнения, количество работы в физико-механическом смысле, преодолеваемое расстояние, скорость движений и т. д.); с другой – величины функциональных и связанных с ними сдвигов в организме, вызываемых упражнением (степень увеличения частоты сердечных сокращений, легочной вентиляции, потребления кислорода, ударного и минутного объемов крови и т. д.). Первые, относятся к «внешней» стороне нагрузки, вторые — к ее «внутренней» стороне (точнее к реакции на нагрузку).Рисунок 1. Тестирование физической работоспособности на велоэргометреВсе описанные показатели важны для оценки и направленного регулирования нагрузок в процессе физического воспитания. «Внешние» показатели нагрузки нужно учитывать уже потому, что именно на них ориентируются, намечая доступные и необходимые величины нагрузок, с ними сопоставляют ответные реакции организма и, соответственно, нормируют предъявляемые нагрузки. «Внутренние» показатели нагрузки говорят о степени мобилизации функциональных и приспособительных возможностей организма во время упражнений и в результате их выполнения, а так же позволяют углубленно оценить соответствие (либо несоответствие) нагрузки его возможностям, и с учетом этого, определить ее целесообразную меру.Между «внешней» и «внутренней» сторонами нагрузки, при относительно одинаковом исходном состоянии организма, существует определенная соразмерность, чем больше нагрузки по своим внешним параметрам, тем значительнее функциональные сдвиги в организме. Однако при неодинаковом исходном состоянии организма, различном уровне предварительной подготовленности и различной реактивности организма, такой соразмерности не наблюдается. Так, по мере увеличения работоспособности в результате систематических упражнений нагрузка одна, и та же с «внешней», стороны становится постепенно все меньшей, с «внутренней» стороны.В самом широком смысле, понятие «объем нагрузки» относится к ее протяженности во времени и суммарному количеству работы, выполняемой в процессе упражнения или ряда упражнений (работа здесь понимается не только в механическом, а также в физиологическом и вообще в деятельностном смысле). Понятие «интенсивность нагрузки» связано с напряженностью работы и степенью ее концентрации во времени. Конкретный смысл этих понятий и параметры объема и интенсивности уточняются применительно к виду упражнений, а также в зависимости от того, оценивается ли нагрузка в отдельном упражнении или в некоторой совокупности упражнений.Если рассматривать каждое физическое упражнение, как некоторый воздействующий фактор, то понятие объема связанной с ним нагрузки будет относиться, прежде всего, к длительности воздействия, а интенсивности — к силе воздействия. При этом их показателями, которые чаще всего, учитываются в практике, представлены на рис.2.Рисунок 2. Показатели объема и интенсивности нагрузки, используемые на практикеВ принципе соотношение объема и интенсивности нагрузки при выполнении физических упражнений характеризуется обратной пропорциональной зависимостью: чем больше объем нагрузки, задаваемой в упражнении, тем меньше ее интенсивность, и наоборот, чем больше интенсивность нагрузки, тем меньше ее объем. Это соотношение хорошо видно на графиках, выражающих связь между продолжительностью и скоростью упражнений циклического характера (рис. 3, А) или между возможным числом повторений движений с отягощением и величиной отягощения (рис. 3, Б). Рисунок 3 Соотношение параметров объема и интенсивности в отдельных управжениеяхЗакономерное «свертывание» параметров объема нагрузки по мере того, как ее интенсивность приближается к предельным величинам (или наоборот), объясняется, в частности, существенными физиологическими и биохимическими особенностями работы различной продолжительности и мощности, что, как известно, послужило основанием для классификации упражнений по «зонам относительной мощности». Некоторые их характеристики приведены в табл. на рис.4.Нагрузки с предельно возможными параметрами объема и интенсивности применяются сравнительно не часто, особенно в массовой практике занятий физическими упражнениями. Достаточно большие нагрузки обеспечиваются обычно различными комбинациями этих параметров, например, большой и субмаксимальной интенсивности с относительно небольшими объемами (что характерно для упражнений скоростного и скоростно-силового характера) или умеренной и большой интенсивности с относительно большими объемами (что характерно для упражнений, направленных на развитие выносливости). Величину нагрузки в каждом отдельном упражнении можно представить в виде произведения величин ее объема и интенсивности, взятых в определенной пропорциональности.Рисунок 4. Некоторые характеристики упражнений различной относительной мощности (обобщенные данные)Оценить с «внешней» стороны суммарные объем и интенсивность нагрузки при повторении одного и того же упражнения или при выполнении ряда однотипных упражнений, если они в каждом отдельном случае замерены и выражены в соизмеримых показателях, сравнительно несложно. Для этого достаточно суммировать частные слагаемые нагрузки. Значительно сложнее оценить суммарную нагрузку при выполнении нескольких или многих разнохарактерных упражнений. Суммарный объем нагрузки в данном случае чаще всего оценивают с «внешней» стороны по сумме времени, затраченного на все упражнения в течение отдельного занятия или ряда занятий (за неделю, за месяц и т. д.). Классификация нагрузок по общим критериям вызываемого ими утомления (по обобщенным данным) представлена в таблице А.1 (Приложение А) 2.2 Влияние умственных нагрузок на функциональные состоянияУмственная деятельность человека определяется, в основном, участием в трудовом процессе центральной нервной системы и органов чувств. В физиологическом отношении главной особенностью умственного труда является то, что при этом мозг выполняет функции не только координирующего, но и основного работающего органа. Так же резко активизируются аналитические и синтетические функции центральной нервной системы, усложняются прием и переработка информации, возрастает роль функций внимания, памяти, напряжения зрительного и слухового анализаторов и нагрузка на них, что подтверждается данными, приведенными в табл. 1 [2].При умственной работе уменьшается частота сердечных сокращений, повышается кровяное давление, ослабляются обменные процессы, уменьшается обеспечение кровью конечностей и брюшной полости, в то же время увеличивается поступление крови в мозг, который составляет всего 1,5% от массы тела человека, но потребляет свыше 20% энергетических ресурсов кислорода. Поступление крови в мозг, который находится в активном состоянии (т.е.