Физическая и умственная работоспособность. Средства физической культуры в их регулировке

Федеральное государственное  бюджетное общеобразовательное  учреждение высшего профессионального  образования

Волгоградский государственный  архитектурно-строительный Университет

Кафедра: «Физическое воспитание»

Реферат на тему: «Физическая и умственная работоспособность. Средства физической культуры в их регулировке»

                                                                                                                                                   Выполнил:                                                                                                                                                        Ст. гр. ТГВ-1-10                                                                                                                                                  Келя Н.Г.

                                                                                                                                                  Проверил:                                                                                                                                                  Зав. кафедрой, проф.                                                                                                                                                Калинина Н.Е.

Волгоград 2013

Оглавление

1. Как взаимосвязаны физическая и умственная деятельность человека 3

2. Что происходит при утомлении при физической и умственной деятельности 5

3. В чем смысл процесса восстановления 7

4. Биологические ритмы человека 9

5. Как влияют биологические ритмы на работоспособность человека 15

6. Понятия: «Работоспособность, утомление, усталость» 15

7. Какова взаимозависимость работоспособности и утомления 16

8. Как определить, оценить работоспособность 17

9. Значение термина «функциональная проба» 18

10. Когда следует применять и как оценивать результаты функциональной пробы 20

11. Каким образом можно повысить уровень физической работоспособности 22

Список  использованной литературы 28

1. Как взаимосвязаны физическая и умственная деятельность человека

Функциональная активность человека характеризуется различными двигательными актами: сокращением  мышцы сердца, передвижением тела в пространстве, движением глазных  яблок, глотанием, дыханием, а также  двигательным компонентом речи, мимики.

Предполагается и целым  рядом научных работ доказывается, что труд создал человека. Понятие "труд" включает различные его виды. Между  тем существуют два основных вида трудовой деятельности человека - физический и умственный труд и их промежуточные  сочетания.

Физический труд - это  «вид деятельности человека, особенности  которой определяются комплексом факторов, отличающих один вид деятельности от другого, связанного с наличием каких-либо климатических, производственных, физических, информационных и тому подобных факторов». Выполнение физической работы всегда связано с определенной тяжестью труда, которая определяется степенью вовлечения в работу скелетных мышц и отражающая физиологическую стоимость  преимущественно физической нагрузки. По степени тяжести различают  физически легкий труд, средней тяжести, тяжелый и очень тяжелый. Критериями оценки тяжести труда служат эргометрические показатели (величины внешней работы, перемещенных грузов и др.) и физиологические (уровни энергозатрат, частота сердечных сокращений, иные функциональные изменения).

Умственный труд - это  «деятельность человека по преобразованию сформированной в его сознании концептуальной модели действительности путем создания новых понятий, суждений, умозаключений, а на их основе - гипотез и теории». Результат умственного труда - научные  и духовные ценности или решения, которые посредством управляющих  воздействий на орудия труда используются для удовлетворения общественных или  личных потребностей. Умственный труд выступает в различных формах, зависящих от вида концептуальной модели и целей, которые стоят перед  человеком (эти условия определяют специфику умственного труда).

К неспецифическим особенностям умственного труда относятся  прием и переработка информации, сравнение полученной информации с  хранящейся в памяти человека, ее преобразование, определение проблемной ситуации, путей  разрешения проблемы и формирование цели умственного труда. В зависимости  от вида и способов преобразования информации и выработки решения  различают репродуктивные и продуктивные (творческие) виды умственного труда. В репродуктивных видах труда  используются заранее известные  преобразования с фиксированными алгоритмами  действий (например, счетные операции), в творческом труде алгоритмы  либо вообще неизвестны, либо даны в  неясном виде.

Оценка человеком себя как субъекта умственного труда, мотивов деятельности, значимости цели и самого процесса труда составляет эмоциональную составляющую умственного  труда. Эффективность его определяется уровнем знаний и возможностью их осуществить, способностями человека и его волевыми характеристиками. При высокой напряженности умственного  труда, особенно если она связана  с дефицитом времени, могут возникать  явления умственной блокады (временное  торможение процесса умственного труда), которые предохраняют функциональные системы центральной нервной  системы от разобщения.

Одна из важнейших характеристик  личности - интеллект. Условием интеллектуальной деятельности и ее характеристикой  служат умственные способности, которые  формируются и развиваются в  течение всей жизни. Интеллект проявляется  в познавательной и творческой деятельности, включает процесс приобретения знаний, опыт и способность использовать их на практике.

Другой, не менее важной стороной личности является эмоционально-волевая  сфера, темперамент и характер. Возможность  регулировать формирование личности достигается  тренировкой, упражнением и воспитанием. А систематические занятия физическими  упражнениями, и тем более учебно-тренировочные  занятия в спорте оказывают положительное  воздействие на психические функции, с детского возраста формируют умственную и эмоциональную устойчивость к  напряженной деятельности. Многочисленные исследования по изучению параметров мышления, памяти, устойчивости внимания, динамики умственной работоспособности в процессе производственной деятельности у адаптированных (тренированных) к систематическим физическим нагрузкам лиц и у неадаптированных (нетренированных) свидетельствуют, что параметры умственной работоспособности прямо зависят от уровня общей и специальной физической подготовленности. Умственная деятельность будет в меньшей степени подвержена влиянию неблагоприятных факторов, если целенаправленно применять средства и методы физической культуры (например, физкультурные паузы, активный отдых и т.п.).

2. Что происходит при утомлении при физической и умственной деятельности

Учебный или рабочий день у большинства людей насыщен значительными умственными и эмоциональными нагрузками. Вынужденная рабочая поза, когда мышцы, удерживающие туловище в определенном состоянии, долгое время напряжены, частые нарушения режима труда и отдыха, неадекватные физические нагрузки - все это может служить причиной утомления, которое накапливается и переходит в переутомление. Чтобы этого не случилось, необходимо один вид деятельности сменять другим. Наиболее эффективная форма отдыха при умственном труде - активный отдых в виде умеренного физического труда или занятий физическими упражнениями.

Любая мышечная деятельность, занятия физическими упражнениями, спортом повышают активность обменных процессов, тренируют и поддерживают на высоком уровне механизмы, осуществляющие в организме обмен веществ  и энергии, что положительным  образом сказывается на умственной и физической работоспособности  человека. Однако при увеличении физической или умственной нагрузки, объема информации, а также интенсификации многих видов  деятельности в организме развивается  особое состояние, называемое утомлением.

Утомление связано с ощущением  усталости, и в то же время оно  служит естественным сигналом возможного истощения организма и предохранительным  биологическим механизмом, защищающим его от перенапряжения. Утомление, возникающее  в процессе упражнения, это еще  и стимулятор, мобилизующий как резервы  организма, его органов и систем, так и восстановительные процессы.

Утомление наступает при  физической и умственной деятельности. Оно может быть острым, т.е. проявляться  в короткий промежуток времени, и  хроническим, т.е. носить длительный характер (вплоть до нескольких месяцев); общим, т.е. характеризующим изменение функций  организма в целом, и локальным, затрагивающим какую-либо ограниченную группу мышц, орган, анализатор.

Различают две фазы утомления: компенсированную (когда нет явно выраженного снижения работоспособности  из-за того, что включаются резервные  возможности организма) и некомпенсированную (когда резервные мощности организма  исчерпаны и работоспособность явно снижается). Систематическое выполнение работы на фоне недовосстановления, непродуманная организация труда, чрезмерное нервно-психическое и физическое напряжение могут привести к переутомлению, а, следовательно, к перенапряжению нервной системы, обострениям сердечно-сосудистых заболеваний, гипертонической и язвенным болезням, снижению защитных свойств организма. Физиологической основой всех этих явлений является нарушение баланса возбудительно-тормозных нервных процессов. Умственное переутомление особенно опасно для психического здоровья человека, оно связано со способностью центральной нервной системы долго работать с перегрузками, а это в конечном итоге может привести к развитию запредельного торможения, к нарушению слаженности взаимодействия вегетативных функций.

Устранить утомление возможно, повысив уровень общей и специализированной тренированности организма, оптимизировав  его физическую, умственную и эмоциональную  активность.

Профилактике и отдалению  умственного утомления способствует мобилизация тех сторон психической  активности и двигательной деятельности, которые не связаны с теми, что  привели к утомлению. Необходимо активно отдыхать, переключаться  на другие виды деятельности, использовать арсенал средств восстановления.

3. В чем смысл  процесса восстановления

Восстановление - «процесс, происходящий в организме после  прекращения работы и заключающийся  в постепенном переходе физиологических  и биохимических функций к  исходному состоянию». Время, в течение  которого происходит восстановление физиологического статуса после выполнения определенной работы, называют восстановительным  периодом. Следует помнить, что в  организме как во время работы, так и в предрабочем и послерабочем покое, на всех уровнях его жизнедеятельности непрерывно происходят взаимосвязанные процессы расхода и восстановления функциональных, структурных и регуляторных резервов. Во время работы процессы диссимиляции преобладают над ассимиляцией и тем больше, чем значительнее интенсивность работы и меньше готовность организма к ее выполнению.

В восстановительном периоде  преобладают процессы ассимиляции, а восстановление энергетических ресурсов происходит с превышением исходного  уровня (сверхвосстановление, или суперкомпенсация). Это имеет огромное значение для повышения тренированности организма и его физиологических систем, обеспечивающих повышение работоспособности.

Схематически процесс  восстановления можно представить  в виде трех взаимодополняющих звеньев: 1) устранение изменений и нарушений  в системах нейрогуморального регулирования; 2) выведение продуктов распада, образующихся в тканях и клетках работавшего  органа, из мест их возникновения; 3) устранение продуктов распада из внутренней среды организма.

В течение жизни функциональное состояние организма периодически меняется. Такие периодические изменения  могут происходить в короткие интервалы и в течение длительных периодов. Периодическое восстановление связано с биоритмами, которые  обусловлены суточной периодикой, временем года, возрастными изменениями, половыми признаками, влиянием природных условий, окружающей среды. Так, изменение временного пояса, температурных условий, геомагнитные бури могут уменьшить активность восстановления и ограничить умственную и физическую работоспособность.

Различают раннюю и позднюю  фазу восстановления. Ранняя фаза заканчивается  через несколько минут после  легкой работы, после тяжелой - через  несколько часов; поздние фазы восстановления могут длиться до нескольких суток.

Утомление сопровождается фазой  пониженной работоспособности, а спустя какое-то время может смениться  фазой повышенной работоспособности. Длительность этих фаз зависит от степени тренированности организма, а также от выполняемой работы.

Функции различных систем организма восстанавливаются не одновременно. К примеру, после длительного  бега первой возвращается к исходным параметрам функция внешнего дыхания (частота и глубина); через несколько  часов стабилизируется частота  сердечных сокращений и артериальное давление; показатели же сенсомоторных  реакций возвращаются к исходному  уровню спустя сутки и более; у  марафонцев основной обмен восстанавливается  спустя трое суток после пробега.

Рационально сочетать нагрузки и отдых необходимо для того, чтобы  сохранить и развить активность восстановительных процессов. Дополнительными  средствами восстановления могут быть факторы гигиены, питания, массаж, биологически активные вещества (витамины). Главный  критерий положительной динамики восстановительных  процессов - готовность к повторной  деятельности, а наиболее объективным  показателем восстановления работоспособности  служит максимальный объем повторной  работы. С особой тщательностью необходимо учитывать нюансы восстановительных  процессов при организации занятий  физическими упражнениями и планировании тренировочных нагрузок. Повторные  нагрузки целесообразно выполнять  в фазе повышенной работоспособности. Слишком длинные интервалы отдыха снижают эффективность тренировочного процесса. Так, после скоростного  бега на 60-80 м кислородный долг ликвидируется  в течение 5-8 мин. Возбудимость же центральной  нервной системы в течение  этого времени сохраняется на высоком уровне. Поэтому оптимальным  для повторения скоростной работы будет  интервал в 5-8 мин.

Чтобы ускорить процесс восстановления, в спортивной практике используется активный отдых, т.е. переключение на другой вид деятельности. Значение активного  отдыха для восстановления работоспособности  впервые было установлено русским  физиологом И.М. Сеченовым (1829-1905). Он показал, к примеру, что утомленная конечность восстанавливается ускоренно не при пассивном отдыхе, а при  работе другой конечностью.

4. Биологические ритмы человека

Что такое биоритмы?

Считается, что каждый из нас живет в соответствии со своими биологическими ритмами. Это цикличность  повторяющихся изо дня в день биохимических, эмоциональных, физических процессов в организме человека. Это, по сути, тот ритм и состояние  организма, в котором мы привыкли находиться. От того, во сколько мы просыпаемся, начинаем есть, бодрствовать, зависят здоровье, работоспособность и вообще образ жизни.

- Существуют биоритмические часовые механизмы, от которых зависит наше физическое состояние в течение суток. Если их соблюдать, то организм будет менее подвержен стрессам, заболеваниям, - комментирует врач-невролог Ксения Добровинская. - Также есть внешние и внутренние факторы, которые влияют на биологические ритмы. Внешние факторы бывают суточные - день и ночь и сезонные - времена года. А внутренние - это процессы, которые происходят внутри организма. За них отвечают железы внутренней секреции, которые воспроизводят качество нашей жизни в течение дня - эпифиз, гипоталамус и сердечная мышца.

Работа ночью - путь к депрессии

В течение многих миллионов  лет у человека эволюционно сложилась  определенная выработка гормонов, стабильно  снижение и повышение температуры  тела и другие показатели в сутки, которые являются нормой. Поэтому  если в положенное время организм, например, не отдыхает, то испытывает огромный стресс. Также и с положительной  стороны - если в благоприятный для  организма период времени на него воздействуют положительные факторы, то и человек чувствует себя отлично.

Научно доказано, что у  людей, которые работают в ночную смену - врачей, барменов, спасателей, пожарных и т.д, организм сильно подвержен стрессам, такие люди начинают набирать килограммы. Так что для тех, кто хочет сохранить свою фигуру, ночная работа не подходит.

- Около десяти  часов вечера в организме человека  начинает вырабатываться гормон  сна мелатонин, - говорит Ксения Добровинская. - Он также является гормоном здоровья и иммунитета. Мелатонин начинает вырабатываться в темноте, в это время человек должен ложиться спать. А те люди, чья профессия предполагает работу ночью, не дают этому гормону работать. Если человек не спит в два часа ночи на протяжении длительного времени, то у него может развиться депрессия.

Утро продуктивно  для работы

Оказывается, просыпаться  тоже надо правильно, чтобы целый  день быть в форме и в работе выкладываться на 100%.

- Некоторые люди  считают, что подъем в 5-6 часов  утра благоприятно влияет на  организм и на состояние в  течение дня, это не так, - продолжает Ксения Юрьевна. - По биологическим ритмам в это время в организме вырабатывается гормон кортизол, который отвечает за повышение температуры тела, повышение пульса. Если человек встает до этого времени, то в течение дня он будет чувствовать себя разбитым и его работоспособность будет ниже. Самым комфортным считает подъем в 7 часов утра, с 7 до 9 организм начинает активно просыпаться. Обязательно следует хорошо завтракать, это тоже влияет на работоспособность днем.

Утром очень хорошо работает кратковременная память, поэтому  разработку каких-либо проектов, заключение договоров нужно назначать на первую половину дня. Это время считается  самым продуктивным для работы.

Рабочий день с 9.00 до 18.00 заложен не биоритмами, а социальными факторами

Послеобеденный  сон важен!

- К 12 часам  дня вся кровь перемещается  к внутренним органам, - рассказывает Ксения Добровинская. - В это время по биологическим ритмам организм человека требует подпитки, поэтому мы хотим есть. После обеда необходимо дать организму отдохнуть. Если нет возможности поспать днем, надо выделить на это хотя бы 20 минут - время равно тому, если бы человек поспал полтора часа полноценно. После этого следует подъем активности и человек начинает продуктивно трудиться.

Вечером, с 16.00 начинает работать долговременная память, работать становится легче, дела спорятся.

«Сова», «жаворонок»  или «голубь»

Некоторые люди считают, что  лучше просыпаться раньше, потому что чувствуют прилив энергии и сил именно в первой половине дня. Такие люди могут сделать больше дел с утра, а во второй половине дня позволить себе расслабиться. Другие же привыкли спать дольше, их продуктивность в работе повышается после обеда. Все слышали про определения суточных хронотипов - «совы» и «жаворонки». Считают, что у людей-«жаворонков» самое идеальное здоровье, потому что их образ жизни - ранний сон и раннее пробуждение - точно совпадает с природными биологическими часовыми механизмами. Так называемые совы, которые привыкли поздно ложиться спать и поздно вставать, больше подвержены риску инфарктов, инсультов и вообще сердечно-сосудистым заболеваниям.

Оказывается, врачами был  выведен еще один хронотип - «голуби». Это такие люди, которым комфортно рано вставать, и поздно ложиться для них не проблема.

- Такие люди  могут подстраиваться под обстоятельства, - рассказывает врач-невролог. - Например, если необходимо проснуться рано, они легко встают и целый день чувствуют себя отлично. Если, например, придется сидеть с отчетом до глубокой ночи, это никак не отражается на их настроении и состоянии. Это самый продуктивный, работоспособный тип людей.

Суточный ритм (по реальному времени):

Раннее утро

4-5 часов - организм готовится к пробуждению

К 5 часам утра начинает снижаться выработка мелатонина, растет температура тела, нарастает выработка «гормонов активности» - кортизола, адреналина. Все эти явления усиливаются под действием света, тепла и шума

 
Утро

С 7 до 9 утра - подъем, физкультура, завтрак

9 часов - высокая работоспособность, быстрый счет, хорошо работает кратковременная память. До 11 часов повышается иммунитет

День

Около 12 часов - уменьшить физические нагрузки. Кровь приливает к органам пищеварения

13 часов - обеденный перерыв

13-15 часов - послеобеденный отдых

После 16 часов - подъем работоспособности

16-19 часов - высокий уровень интеллектуальной активности

 
Вечер

Около 19 часов - ужин, после 19 часов - хорошая реакция

С 20 до 21 - для здоровья полезна легкая физкультура, прогулки на свежем воздухе

22 часа - время для сна. Иммунитет усилен, чтобы охранять организм во время ночного отдыха

Биологические ритмы - периодически повторяющиеся изменения характера и интенсивности биологических процессов и явлений в живых организмах. Биологические ритмы физиологических функций столь точны, что их часто называют «биологическими часами».

Есть основание полагать, что механизм отсчета времени  заключен в каждой молекуле человеческого тела, в том числе в молекулах ДНК, хранящих генетическую информацию. Клеточные биологические часы называют «малыми», в отличие от «больших», которые, как считают, расположены в головном мозге и синхронизируют все физиологические процессы в организме.

Классификация биоритмов

Ритмы, задаваемые внутренними «часами» или водителями ритма, называются эндогенными, в отличие от экзогенных, которые регулируются внешними факторами. Большинство биологических ритмов являются смешанными, т. е. частично эндогенными и частично экзогенными.

Во многих случаях главным  внешним фактором, регулирующим ритмическую  активность, служит фотопериод, т. е. продолжительность светового дня. Это единственный фактор, который может быть надежным показателем времени, и он используется для установки «часов».

Большинство ритмов формируются  в процессе индивидуального развития (онтогенеза). Так, суточные колебания активности различных функций у ребенка наблюдаются до его рождения, их можно зарегистрировать уже во второй половине беременности.

Биологические ритмы реализуются в тесном взаимодействии с окружающей средой и отражают особенности приспособления организма к циклично изменяющимся факторам этой среды. Вращение Земли вокруг Солнца (с периодом около года), вращение Земли вокруг своей оси (с периодом около 24 ч), вращение Луны вокруг Земли (с периодом около 28 дней) приводят к колебаниям освещенности, температуры, влажности, напряженности электромагнитного поля и т. п., служат своеобразными указателями, или датчиками, времени для «биологических часов».

Биологические ритмы с периодом 20-28 ч называются циркадианными, например, периодические колебания на протяжении суток температуры тела, частоты пульса, артериального давления, работоспособности человека и др.

Выделяют также группу биологических ритмов низкой частоты; это околонедельные, околомесячные, сезонные, окологодовые, многолетние ритмы.

В основе выделения каждого  из них лежат четко регистрируемые колебания какого-либо функционального показателя. Например, околонедельному биологическому ритму соответствует уровень выделения с мочой некоторых физиологически активных веществ, околомесячному - менструальный цикл у женщин, сезонным биологическим ритмам - изменения продолжительности сна, мышечной силы, заболеваемости и т. д.

Основной причиной суточных колебаний физиологических функций в организме человека являются периодические изменения возбудимости нервной системы, угнетающей или стимулирующей обмен веществ. В результате изменения обмена веществ и возникают изменения различных физиологических функций. Так, например, частота дыхания днем выше, чем ночью. В ночное время понижена функция пищеварительного аппарата.

Установлено, что суточная динамика температуры тела имеет  волнообразный характер. Примерно к 18 ч температура достигает максимума, а к полуночи снижается: минимальное  ее значение между часом ночи и 5 ч утра. Изменение температуры тела в течение суток не зависит от того, спит человек или занимается интенсивной работой.

Температура тела определяет скорость биологических реакций, днем обмен веществ идет наиболее интенсивно. С суточным ритмом тесно связаны сон и пробуждение. Своеобразным внутренним сигналом для отдыха ко сну служит понижение температуры тела. На протяжении суток она изменяется с амплитудой до 1,3°С.

Днем растет частота сердечных сокращений (ЧСС), выше артериальное давление (АД), чаще дыхание. Изо дня в день к моменту пробуждения, как бы предвосхищая возрастающую потребность организма, в крови повышается содержание адреналина - вещества, которое увеличивает ЧСС, повышает АД, активизирует работу всего организма; к этому времени в крови накапливаются биологические стимуляторы. Снижение концентрации этих веществ к вечеру - непременное условие спокойного сна. Недаром нарушения сна всегда сопровождаются волнением и тревогой: при этих состояниях в крови нарастает концентрация адреналина и других биологически активных веществ, организм длительное время находится в состоянии «боевой готовности». Подчиняясь биологическим ритмам, каждый физиологический показатель в течение суток может существенно менять свой уровень.

Биологические ритмы являются основой рациональной регламентации распорядка жизни человека, так как высокая работоспособность и хорошее самочувствие могут быть достигнуты только в том случае, если ритм жизни соответствует свойственному организму ритму физиологических функций. В связи с этим необходимо разумно организовать режим труда (тренировок) и отдыха, а также прием пищи. Отклонение от правильного режима питания может привести к существенному увеличению веса, который в свою очередь, нарушая жизненные ритмы организма, вызывает изменение обмена веществ. Например, если принимать пищу общей калорийностью 2000 ккал только по утрам, вес снижается; если ту же пищу принимать в вечерние часы, увеличивается. Для того, чтобы сохранить вес тела, достигнутый к 20—25 годам, пищу следует принимать 3-4 раза в день в точном соответствии с индивидуальными суточными затратами энергии и в те часы, когда появляется заметное чувство голода.

Однако эти общие закономерности иногда скрывают многообразие индивидуальных особенностей биологических ритмов. Не всем людям свойственны однотипные колебания работоспособности. Одни, так называемые «жаворонки», энергично работают в первой половине дня; другие, «совы», - вечером. Люди, относящиеся к «жаворонкам», вечером испытывают сонливость, рано ложатся спать, но, рано просыпаясь, чувствуют себя бодрыми и работоспособными.