Характеристика биоритмов

При изучении периодических явлений в живых системах важно выяснить, отражает ли ритм, наблюдаемый в биологической системе, реакцию на внешнее по отношению к этой системе периодическое воздействие (экзогенный ритм, навязываемый задавателем ритма) или же ритм порождается внутри самой системы (эндогенный ритм), наконец, имеется ли сочетание экзогенного ритма и эндогенного генератора ритма. Биологические ритмы характеризуются периодом, частотой, фазой и амплитудой колебания.

Период – время между двумя одноименными точками в волнообразно изменяющемся процессе, т.е. продолжительность одного цикла до первого повтора.

Частота – число циклов, совершающихся в единицу времени. Частота ритмов может определяться частотой периодических процессов, протекающих во внешней среде.

Амплитуда – наибольшее отклонение исследуемого показателя в какую-либо сторону от средней величины.

Фаза – любая отдельно выделенная часть цикла. Акрофаза – точка времени в периоде, когда отмечается максимальное значение исследуемого показателя.

Задаватели ритмов бывают просты и сложные.

Простые:

1. Подача пищи в одно и то же время, что вызывает простые реакции, ограничивающиеся, в основном, вовлечением в активность пищеварительной системы.

2. Смена света и темноты – также относительно простой задаватель ритма, но он вовлекает в активность не только сон или бодрствование, а весь организм.

Сложные:

1. Смена сезонов года, приводящая к длительным специфическим изменениям состояния организма, в частности, его реактивность, устойчивость по отношению к различным факторам: уровню обмена веществ, направленности обменных реакций, эндокринным сдвигам.

2. Периодические колебания солнечной активности, вызывающие зачастую замаскированные изменения в организме, в значительной мере зависящие от исходного состояния. (из материала распечатки)

Динамика работоспособности

Многочисленные исследования работоспособности чело­века в течение рабочей смены выявили в ее динамике нес­колько закономерно проявляющихся подъемов и спадов. В частности, В.И.Медведев /1981/ описывает 8 фаз колебания работоспособности человека в течении рабочей смены:

1 фаза — мобилизация — подготовка к деятельности, по­вышение тонуса центральной нервной системы и усиление фун­кциональной активности ряда органов и систем;

2 фаза — первичная реакция — начало деятельности, процесс кратковременного уравновешенного или снижения почти всех показателей функционального состояния;

3 фаза — гиперкомпенсация — весь начальный период работы, вклю­чение в деятельность, подготовка организма к общему рит­му работы;

4 фаза — компенсация — стабилизация показателей уровня работы различных систем, оптимальная эффектив­ность труда;

5 фаза — субкомпенсация — при длительной интенсив­ной работе оптимальный уровень функционирования наруша­ется, работоспособность падает;

6 фаза — декомпенсация — неуклонное ухудшение фун­кционального состояния, вегетативные нарушения;

7 фаза — срыв — расстройство регуляторных механиз­мов, резкое падение работоспособности;

8 фаза — конечный порыв — срочное кратковременное повышение работоспособности за счет волевой мобилизации резервных возможностей организма.

В практической физиологии труда чаще пользуются иной, более обобщенной классификацией фаз работоспо­собности, детально описанной рядом авторов /Виноградов М.И., Косилов А.С., Егоров А.С., Загрядский П.В. и др./. Все восемь описанных выше фаз сгруппированы в три периода:

Рисунок 1 – Фазы работоспособности человека в течение рабочего дня

1 период — врабатывание;

2 период — устойчивая работоспособность;

3 период — убывающая работоспособность, развиваю­щееся утомление.

Предрабочее состояние (фаза мобилизации) – субъективно выражается в обдумывании предстоящей работы (идеомоторный акт), вызывает определенные предрабочие сдвиги в нервно-мышечной системе, соответствующие характеру предстоящей нагрузки.

Врабатываемость или стадия нарастающей работоспособности (фаза гиперкомпенсации) – период, в течение которого совершается переход от состояния покоя к рабочему, т.е. преодоление инертности покоя системы и наложение координации между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утром после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем в дневные. Производительность труда в эти часы ниже. Период может занять от нескольких минут до двух-трех часов. На длительность сказываются: интенсивность работы, возраст, опыт, тренированность, отношение к работе.

Период устойчивой работоспособности (фаза компенсации) – устанавливается оптимальный режим работы систем организма, вырабатывается стабилизация показателей, а его длительность составляет ко всему времени работы примерно 2/3. Эффективность труда в этот период максимальная. Период устойчивой работоспособности служит важнейшим показателем выносливости человека при данном виде работы и заданном уровне интенсивности.

Иногда к этим трем добавляют период конечного поры­ва, однако он не всегда бывает выражен, да и для практиче­ской физиологии труда представляет незначительный интерес. Классическая кривая работоспособности выглядит сле­дующим образом.

Период врабатывания характеризует начальный этап вхождения в рабочий режим. На этом этапе восстанавливает­ся в полном объеме рабочий двигательный стереотип, который был сформирован предшествующей работой, происходит пе­рестройка систем вегетативного обеспечения рабочей нагруз­ки, осуществляются адаптационные реакции, стабилизируется рабочая доминанта, неизбежно сниженная за период отдыха после очередной рабочей смены. Период врабатывания может продолжаться от 15 - 20 минут до 1.5 - 2 часов. Его длительность зависит от уровня профессиональной подготовки, исходного функционального состояния работника, целого ряда производ­ственных причин. Этот период в динамике работоспособно­сти неизбежен вследствие инертности биологических процес­сов перехода от одного функционального состояния в другое.

Период устойчивой работоспособности характеризуется вы­соким уровнем сбалансированности адаптационных возмож­ностей организма и внешнего, производственного уровня тре­бований к нему. Системы организма переходят на необходи­мый уровень функционирования, оптимизируются энерготраты, в полной мере воссоздается рабочий динамический стереотип и рабочая доминанта. Работа в этот период наиболее продук­тивна. Период устойчивой работоспособности длится несколь­ко часов. Дальнейшее продолжение работы приводит к разви­тию утомления — к периоду снижения работоспособности.

Период сниженной работоспособности и развития утомле­ния — неизбежный итог напряжения функциональных резер­вов организма в процессе работы. Падение работоспособно­сти связано со многими причинами, основная из которых — нарастание дискоординации центральных нервных механизмов, затухание рабочей доминанты и даже формирование так назы­ваемой "доминанты утомления" /Леднова М.И., 1994/. Подроб­ней о причинах развития утомления будет идти речь отдельно, при рассмотрении теорий и механизмов утомления.

Следует иметь в виду, что приведенная класси­ческая кривая не отражает всех реальных колебаний работос­пособности при ее анализе в каждом конкретном случае. Нап­ример, очень часто можно видеть кратковременное падение ра­ботоспособности перед обеденным перерывом и восстанов­ление после перерыва. Кроме того, даже в период устойчивой работоспособности имеют место апериодические колебания, от­ражающие индивидуальные особенности работника. И, тем не менее, следует подчеркнуть, что в каждом конкретном исс­ледовании динамики работоспособности обязательно присут­ствуют указанные периоды, более или менее выраженные как по силе, так и по временному течению. Выносливость обуславливается следующими факторами:

1. Интенсивностью работы. Чем больше интенсивность, тем короче период устойчивой работоспособности.

2. Спецификой работы. Например, динамическая работа может продолжаться без признаков утомления в десятки раз больше, чем статическая. Имеет значение то, какой орган включен в действие. Для мышц ног выносливость в 1,5-2 раза больше, чем для мышц рук. Среди мышц рук выносливее сгибатели, а среди мышц ног – разгибатели.

3. Возрастом. В юношеском и молодом возрасте выносливость увеличивается, в пожилом – снижается.

4. Полом. При нагрузке, равной половине максимальных возможностей, выносливость при статической и двигательной деятельности у мужчин и женщин одинакова. При больших нагрузках мужчины выносливее.

5. Концентрацией внимания и волевым напряжением при интенсивной работе снижают показатели выносливости.

6. Эмоциональным состоянием. Положительное – уверенность, спокойствие, хорошее настроение – активизируют деятельность, удлиняя период устойчивой работоспособности.

7. Наличием умений, навыков, тренированностью – снижают волевое и эмоциональное напряжение, повышая работоспособность.

1. Типом высшей нервной деятельности (индивидуальные природные возможности нервной системы). Сила нервной системы характеризует работоспособность и надежность работы оператора особенно в экстремальных условиях.
   
   

http://gendocs.ru/v5544/?cc=1

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ ИНФОРМАЦИИ

1. 
   Арустамов Э.А. Безопасность жизнедеятельности. М.: Дашков и К, – 2001г., 680с.
2. 
   Антропова М.В. Работоспособность учащихся и ее динамика в процессе учебной и трудовой деятельности. – М.: Просвещение, 1967. – 251с.
3. 
   Безопасность жизнедеятельности. Производственная безопасность и охрана труда / Под ред. П.П. Кукина, В.Л. Лапина, Н.Л. Пономарева и др. – М.: Высшая школа, 2001. – 356 с.
4. 
   Белов С.В. безопасность жизнедеятельности. М., Высшая школа, 2000г., 343с.
5. 
   Доскин В.А., Лаврентьева Н.А. Ритмы жизни. – М.: Медицина, 1991. – 176с.
6. 
   Моисеева Н.И., Сысуев В.М. Временная среда и биологические ритмы. – Л.: Наука, 1984. – 128с.
7. 
   Харабуга С.Г. Суточный ритм и работоспособность. – М.: Знание, 1976. – 144с.
8. 
   Юдин Е.Я. Охрана труда в машиностроении. М.: Машиностроение, 1983., 432с.

Биологические ритмы как самоподдерживающиеся ритми­ческие колебания функциональной активности систем орга­низма сохраняются на протяжении многих лет жизни человека даже в искусственно создаваемых постоянных условиях. Рас­сматривая организм во взаимодействии со средой, можно вы­делить две категории ритмов. Это адаптивные ритмы (биорит­мы), совпадающие с геофизическими циклами, и рабочие рит­мы, отражающие деятельность систем организма. Примером адаптивных ритмов служат такие, которые имеют периодич­ность, близкую к 24 часам, т.е. околосуточные. Рабочие ритмы (сердечные, дыхательные, нейронная активность) отражают временную организацию физиологических функций, направлен­ную на поддержание целостности организма.

Таблица 1 – Классификация биоритмов по длительности периода /по Б.Ткаченко,1994/

Ультрадианные ритмы - с периодом 0,5 до 20 часов иногда относят уже к собственно биологическим, т.е. согласованным с гелиофизическими условиями (в данном случае - с временем суток).

Циркадианные биоритмы (околосуточные). Они имеют длительность периода от 20 до 28 часов и синхронизированы с вращением Земли вокруг оси, сменой дня и ночи. Прежде всего, это ритмы различных физиологических параметров (температуры тела, артериального давления и др.). Эти ритмы наиболее устойчивы и сохраняются в течение жизни организма.

Инфрадианные ритмы, имеющие выше суточных (от 26 часов до 6 суток) наименее изучены. Примером может служить недельный ритм выделения с мочой некоторых гормонов.

Низкочастотные ритмы процессов жизнедеятельности, так же как суточные, широко представлены в организме и имеют связь с геофизическими и социальными (режима труда и отдыха) факторами. Основные ритмы этой группы - циркатригинтанные (л унный - около 30 дней) и циркануальные (окологодичный) - можно обнаружить у любого вида животных. Выделяют так же мегаритмы - продолжительностью от полутора до нескольких десятков лет. Такие ритмы проявляются в изменении численности популяций, видов животных, вспышках инфекционных заболеваний.

Серия: Учебная литература для студентов медицинских вузов

Поиск по сайту: