Работоспособность и её динамика

После длительной, чрезмерной, а так­ же во время монотонной или напряженной работы наступает утомление. Характерным проявлением утомления является снижение работоспособности. Развитие утомления связано прежде всего с изменениями, происходящими в центральной нервной си­стеме, нарушением проведения нервных импульсов в синапсах.

Скорость наступления утомления зависит от состояния нерв­ной системы, частоты ритма, в котором производится работа, и от величины нагрузки. Неинтересная работа быстрее вызывает на­ступление утомления. Дети утомляются при длительной непо­движности и при ограничении двигательной активности.

После отдыха работоспособность не только восстанавливается, но и часто превышает исходный уровень. И. М. Сеченов впервые показал, что восстановление работоспособности при наступившем утомлении происходит значительно быстрее не при полном покое и отдыхе, а при активном отдыхе, когда происходит переключение на другой вид деятельности.

Утомлению предшествует субъективное ощущение усталости, потребность в отдыхе. В случае недостаточного отдыха утомление, постепенно накапливаясь, приводит к переутомлению организма.

Переутомление организма проявляется в расстройстве сна, поте­ре аппетита, головных -болях, безразличии к происходящим собы­тиям, снижении памяти и внимания. Резко сниженная при этом умственная работоспособность организма отражается на успевае­мости детей. Длительное переутомление ослабляет сопротивляе­мость организма к различным неблагоприятным влияниям, в том числе и к заболеваниям.

Переутомление у детей и подростков может возникнуть как
следствие чрезмерной или неправильно организованной учебной и внеклассной работы, трудовой деятельности, сокращения про­должительности сна, отдыха на открытом воздухе, нерационального питания.

Биологическое значение утомления, развивающегося у детей и подростков в процессе учебной и трудовой деятельности, двояко: это охранительная, защитная реакция организма от чрезмерного истощения функционального потенциала и в то же время стимулятор последующего роста работоспособности.

Под работоспособностью понимается спо­собность человека развить максимум энергии и, экономно расхо­дуя ее, достичь поставленной цели при качественном выполнении умственной или физической работы. Это обеспечивается оптималь­ным состоянием различных физиологических систем организма при их синхронной, скоординированной деятельности. Умственная и мышечная (физическая) работоспособность тесно связана с воз­растом: все показатели умственной работоспособности возрастают по мере роста и развития детей. За равное время работы дети 6–8 лет могут выполнить 39–53% объема заданий, выполняе­мых 15–17-летними учащимися. При этом и качество работы у первых на 45–64% ниже, чем у вторых.

Темп прироста скорости и точности умственной работы по мере увеличения возраста нарастает неравномерно и гетерохронно, подобно изменению других количественных и качественных признаков, отражающих рост и развитие организма.

Годичные темпы нарастания показателей умственной работоспо­собности от 6 до 15 лет колеблются в пределах от 2 до 53%.

Скорость и продуктивность работы за первые три года обуче­ния нарастают одинаково на 37–42% по сравнению с уровнем этих показателей при поступлении детей в школу. За период от 10–11 до 12–13 лет продуктивность работы увеличивается на 63%, а качество – точность ее лишь на 9%. В 11 –12 лет (V–VI классы) наблюдается не только минимальный темп при­роста качественного показателя (2%), но и ухудшение его в зна­чительном числе случаев по сравнению с предыдущими возраста­ми. В 13–14 (девочки) и 14–15 лет (мальчики) темп нарастания скорости и продуктивности работы снижается и не превышает 6%, в то время как прирост качества работы возрастает до 12%. В 15–16 и 16–17 лет (IX–X классы) продуктивность и точность работы возрастают на 14–26%.

Во всех возрастах учащимся с отклонениями в состоянии здо­ровья присущ более низкий уровень умственной работоспособно­сти по сравнению со здоровыми детьми и коллективом класса в целом.

У здоровых детей 6–7 лет, поступающих в школу с недоста­точной готовностью организма к систематическому обучению по ряду морфофункциональных показателей, работоспособность так­же оказывается ниже и проявляет меньшую устойчивость по сравнению с детьми, готовыми к обучению, быстро к нему адапти­рующимися и успешно справляющимися с возникающими трудно­стями. Однако устойчивость работоспособности у этих детей, в отличие от ослабленных школьников, повышается обычно уже к концу первого полугодия.

Во всякую работу, в том числе и в умственную, организм человека и особенно ребенка включается не сразу. Необходимо некоторое вхождение в работу (врабатывание). За фазой врабатывания следует фаза оптимальной работоспособности.

Спустя некоторое время, меньшее у учащихся 6-10 лет и большее у подростков, юношей и девушек, начинает развиваться утомление и проявляться третья фаза работоспособности. Утомление проявляется сначала в несущественном, а затем в резком снижении работоспособности. Этот скачок в падении работоспо­собности указывает на предел эффективной работы и является сигналом к ее прекращению. Падение работоспособности на пер­вом ее этапе выражается снова в рассогласовании количествен­ных и качественных показателей: объем работы оказывается вы­соким, а точность – низкой. На втором этапе снижения работо­способности согласованно ухудшаются оба показателя. На пер­вом этапе снижения работоспособности регистрируется дисбаланс возбудительного и тормозного процессов в сторону преобладания возбудительного процесса (двигательное беспокойство) над ак­тивным внутренним торможением.

На этапе резкого снижения работоспособности еще стреми­тельнее ухудшается функциональное состояние центральной нерв­ной системы: развивается охранительное торможение, которое внешне проявляется у детей и подростков в вялости, сонливости, в потере интереса к работе и отказе ее продолжать, часто в не­адекватном поведении.

Развивающееся утомление – естественная реакция организма на более или менее длительную и интенсивную нагрузку. Нагруз­ка, вызывающая утомление, необходима. Без этого немыслимо развитие детей и подростков, их тренировка, адаптация к ум­ственным и физическим нагрузкам. Но планирование и распреде­ление этих нагрузок необходимо проводить квалифицированно, с учетом возрастно-половых, морфофункциональных особенностей школьников.

В период организованного активного отдыха восстановитель­ные процессы не только обеспечивают возвращение работоспособ­ности к исходному – дорабочему уровню, но могут поднять ее выше этого уровня. Вместе с тем тренированность возникает тог­да, когда очередная нагрузка следует за восстановлением и упрочением показателей после предыдущей работы, хроническое же истощение – когда очередная нагрузка следует до того, как вос­становление работоспособности достигло своего исходного уровня. Чередование умственной работы с физической, переключение с од­ного вида деятельности на другой, прекращение умственной ра­боты детей и подростков в момент начавшегося резкого сниже­ния работоспособности (недалеко еще зашедшей стадии утомле­ния) и последующая организация активного отдыха способствуют восстановлению функционального состояния центральной нервной системы.

Систематическим выполнением работы (учебных занятий, тру­довой деятельности) в пределах возрастных нормативных границ продолжительности достигается совершенствование умственной работоспособности.

У большинства детей и подростков активность физиологиче­ских систем повышается от момента пробуждения и достигает оптимума между 11 и 13 ч, затем следует спад активности с последующим ее относительно менее длительным и выраженным подъемом в промежутке от 16 до 18 ч. Такие закономерные цик­лические изменения активности физиологических систем находят отражение в дневной и суточной динамике умственной работо­способности, температуры тела, частоты сердечных сокращений и дыхания, а также в других физиологических и психофизиологиче­ских показателях.

Суточная периодика физиологических функций, умственной и мышечной работоспособности имеет постоянный характер. Однако под влиянием режима учебной и трудовой деятельности измене­ния функционального состояния организма, прежде всего ЦНС, могут вызвать повышение или понижение уровня, на котором раз­вертывается суточная динамика работоспособности и вегетатив­ных показателей.

Большая учебная нагрузка, нерациональный режим учебной и трудовой деятельности или неправильное их чередование в течение дня и недели вызывают резко выраженное утомление организ­ма.

 В статьях М. Бронислава и Д.Ш. Матросова с разных сторон освещают проблему нормализации учебной нагрузки школьников.

Недельная динамика работоспособности. Помимо суточной пе­риодики физиологических функций и психофизиологических пока­зателей, в том числе работоспособности, отчетливо выражено их недельное изменение. Наибольшей работоспособность бывает к середине недели – в среду, к субботе падает. В понедельник че­ловек втягивается в работу, со вторника по четверг работает с полной отдачей, а в пятницу происходит резкий спад работоспо­собности.

В понедельник у учащихся всех классов общеобразовательных школ и регистрируются низ­кие показатели умственной работоспособности, увеличенный ла­тентный период зрительно - и слухомоторных реакций, большое количество срывов дифференцировочных реакций. Почти у поло­вины учащихся бывают изменения суточных кривых вегетативных функций. Во вторник и среду учащимся свойствен не только бо­лее высокий уровень показателей умственной и мышечной рабо­тоспособности, но и большая их устойчивость. Четверг и пятница в большинстве случаев оказываются днями сниженной работо­способности и наименьшей ее устойчивости.

Суббота наиболее неблагоприятный учебный день. Работо­способность детей и подростков бывает низкой. Однако часто в субботу наблюдается повышение положительной эмоциональной настроенности учащихся в связи с предстоящим днем отдыха, предвкушение интересных дел и развлечений, экскурсий, похо­дов, посещение театра в воскресенье. Организм, несмотря на утом­ление, мобилизует все имеющиеся у него ресурсы, что выражается в относительном подъеме умственной работоспособности, – явление так называемого конечного порыва.

Изменение положения тела – двигательное беспокойство, ре­гистрируемое у учащихся на уроках, является защитной реакци­ей организма. Количество движений, длительность сохранения от­носительного постоянства позы, частота использования крышки парты (стола) в качестве дополнительной опоры для тела также объективно отражают нарастание утомления учащихся и сниже­ние их работоспособности. Например, от понедельника к субботе у детей 7–8 лет общее количество движений на уроках возрас­тает на 32%, длительность сохранения постоянства позы умень­шается на 65%, падает и устойчивость прямостояния. Статический компонент учебной деятельности (сохранение вынужденного поло­жения тела) интенсифицирует развивающееся утомление и паде­ние работоспособности в большей мере в конце работы, нежели в ее начале.

Нередко наблюдается двухвершинная недельная кривая рабо­тоспособности. Помимо вторника или среды относительный подъ­ем работоспособности проявляется в четверг или пятницу.

У детей 6 и 7 лет, приступающих к систематическому обуче­нию, в период адаптации к учебным нагрузкам, новым условиям обучения и требованиям дисциплины в первые 6–9  недель дни оптимальной работоспособности, когда согласуются между собой относительно высокие скорость и точность работы, смещаются от вторника к четвергу. Лишь спустя некоторое время устанавли­вается постоянный день наилучшей работоспособности первоклассников –вторник.