- •Елена Петровна Гора Экология человека
- •Елена Петровна Гора Экология человека Введение
- •Часть I. Общий курс экологии человека
- •Глава 1. Взаимодействие организма со средой обитания
- •1.1. Общие закономерности адаптации
- •1.1.1. Факторы воздействия окружающей среды
- •1.1.2. Физиологическая адаптация
- •1.1.3. Генотипическая и фенотипическая адаптация. Пределы адаптивных возможностей (норма реакции)
- •1.1.4. Адаптивные формы поведения
- •1.1.5. Неспецифические и специфические компоненты адаптации. Перекрестная адаптация
- •2. Стадия резистентности:
- •1.2. Механизмы адаптации
- •1.2.1. Фазовый характер адаптации. Нервные и гуморальные механизмы. Цена адаптации
- •1.3. Эффективность адаптации. Кратковременная и долговременная адаптация
- •1.3.1. Экологические аспекты заболеваний
- •1.3.2. Оценка эффективности адаптационных процессов
- •1.3.3. Методы увеличения эффективности адаптации
- •1.3.4. Зависимость адаптационных процессов от длительности проживания в измененных условиях среды
- •1.3.5. Аборигены. Физиологические механизмы их приспособления к среде. Адаптивные типы и среда
- •Глава 2. Адаптация к природным и климатогеографическим условиям
- •2.1. Природные факторы и их воздействие на организм
- •2.1.1. Природная радиация. Магнитные поля
- •2.1.2. Метеорологические факторы и их влияние на организм
- •2.1.3. Метеопатология
- •2.2. Экологические аспекты хронобиологии
- •2.2.1. Биологические ритмы
- •2.2.2. Характеристики биоритмов
- •2.2.3. Классификация биоритмов
- •2.2.4. Циркадианные ритмы
- •2.2.5. Сезонные (циркануальные) ритмы
- •2.2.6. Влияние гелиогеофизических факторов на биоритмы человека
- •2.2.7. Адаптационная перестройка биологических ритмов
- •2.3. Общие вопросы адаптации организма человека к различным климатогеографическим регионам
- •2.3.1. Адаптация человека к условиям Арктики и Антарктики
- •2.3.2. Адаптация человека к пустынной (аридной) зоне
- •2.3.3. Адаптация человека к условиям тропической (юмидной) зоны
- •2.3.4. Адаптация человека к условиям высокогорья
- •2.3.5. Адаптация человека к условиям морского климата
- •Глава 3. Адаптация человека к экстремальным условиям среды
- •3.1. Экстремальное состояние
- •3.2. Этапы адаптации
- •3.3. Психофизиологическая адаптация
- •3.4. Гравитация
- •3.4.1. Механизмы действия ускорений (перегрузок)
- •3.4.2. Реакции организма на невесомость
- •3.5. Влияние вибраций
- •3.6. Влияние длительных и интенсивных звуковых нагрузок
- •3.7. Острая гипоксия
- •3.7.1. Высотная болезнь
- •3.8. Высотные декомпрессионные расстройства
- •3.9. Физиологические реакции организма на избыток кислорода
- •3.10. Гиперкапния
- •3.11. Адаптация к условиям высоких и низких температур
- •3.12. Влияние электромагнитных излучений
- •3.13. Действие ионизирующих излучений
- •3.14. Адаптация человека к последствиям чрезвычайных ситуаций (катастроф)
- •4. Механизм действия холода, нарушающего физиологические функции.
- •5. Механизмы и пределы физиологической адаптации к острому охлаждению.
- •3.15. Проблема адаптации человека к условиям авиакосмических полетов
- •3.15.1. Космическая биология и авиакосмическая медицина
- •3.15.2. Адаптация к космическим полетам
- •3.16. Влияние подводных погружений
- •3.16.1. Подводная биология и медицина
- •3.16.2. Биологические проблемы погружения
- •3.17. Искусственная газовая атмосфера
- •Глава 4. Социальная адаптация
- •4.1. Адаптация к антропогенным факторам среды
- •4.2. Адаптация к городским и сельским условиям
- •4.3. Проблема стресса
- •4.3.1. Современные представления о механизмах стресса
- •4.3.2. Стрессовая устойчивость
- •4.3.3. Адаптация к стрессовым условиям
- •4.3.4. Способы предотвращения и снятия состояния стресса
- •4.4. Демографические процессы
- •4.5. Адаптация к различным видам трудовой деятельности. Характеристика основных типов работы
- •4.5.1. Физическая работа
- •4.5.2. Умственная работа
- •4.5.3. Утомление
- •4.6. Рациональная организация учебного и трудового процессов
- •4.7. Профессиональный отбор
- •4.8. Адаптация студентов к условиям обучения в вузе
- •4.9. Адаптация к различным видам профессиональной деятельности
- •4.9.1. Адаптация к профессиональной деятельности учителя
- •4.9.2. Адаптация к профессиональной деятельности врача
- •4.9.3. Адаптация к профессиональной деятельности предпринимателя
- •4.9.4. Адаптация к операторской деятельности
- •4.10. Психологические аспекты адаптации
- •4.10.1. Этапы психической адаптации и дезадаптации (рис. 4.4)
- •1. Подготовительный этап
- •2. Этап стартового психического напряжения
- •3. Этап острых психических реакций входа
- •4. Этап завершающего психического напряжения
- •5. Этап острых психических реакций выхода
- •6. Адаптация к новой культуре
- •Часть II. Возрастные аспекты экологии человека
- •Глава 5. Общие закономерности адаптации организма ребенка
- •5.1. О механизмах адаптации детского организма
- •5.2. Фазовый характер адаптации
- •5.3. Особенности адаптивных процессов у детей
- •Глава 6. Адаптация ребенка к различным природным и климатогеографическим условиям
- •6.1. Влияние природных факторов на развивающийся организм
- •6.2. Биологические ритмы растущего организма
- •6.3. Адаптация детского организма к климатогеографическим регионам
- •6.3.1. Адаптация ребенка к условиям высоких широт
- •6.3.2. Адаптация детей к пустынной зоне
- •6.3.3. Адаптация детского организма к условиям тропиков
- •6.3.4. Адаптация детей к условиям высокогорья
- •Глава 7. Социальные аспекты адаптации детей
- •7.1. Влияние антропогенных факторов на функциональное состояние организма ребенка
- •7.1.1. Влияние шума
- •7.1.2. Электромагнитные излучения
- •7.1.3. Действие радиации на ребенка
- •7.1.4. Химическое загрязнение окружающей среды и его воздействие на растущий организм
- •7.1.5. Урбанизация и детский организм
- •7.2. Адаптация детей к социальным факторам
- •7.2.1. Детский организм и стресс
- •7.2.2. Социальные факторы, негативно влияющие на детский организм
- •7.2.3. Адаптация детей к физическим нагрузкам
- •7.2.4. Адаптация детей к умственным нагрузкам
- •7.2.5. Воздействие телевизора и компьютера
- •7.2.6. Психологические аспекты адаптации детей к школе
- •7.2.7. Рациональная организация учебного процесса
- •7.2.8. Профессиональная ориентация подростков
- •Заключение
- •Литература
4.5.3. Утомление
Интенсивная или длительная работа ведет к развитию утомления, причина которого – недостаточность процессов восстановления физиологических затрат.
Утомление– совокупность временных изменений в физиологическом и психологическом состоянии человека, развивающихся в результате напряженной или продолжительной деятельности и ведущих к ухудшению количественных и качественных показателей работы и дискоорди-нации физиологических функций, повышающих физиологическую стоимость работы.
Характер нарастания утомления и его конечная величина зависят от индивидуальных особенностей работающего, обстоятельств протекания работы, условий внешней производственной среды. Утомляемость связана с индивидуальными особенностями человека (физическое развитие, состояние здоровья, возраст, интерес к работе, мотивация, волевые черты характера). От них зависит то, как человек переживает утомление и справляется с ним на разных его стадиях.
• Причины утомления.Они многообразны. В зависимости от конкретных условий на первое место выступают те или иные факторы. В течение дня утомление наступает при любом виде деятельности и является одним из факторов включения механизмов сна, во время которого протекают важные восстановительные физиологические процессы, препятствующие кумуляции утомления – переутомлению. При утомлении формируется сложный комплекс изменений в организме. Имеет место снижение функциональных резервов работающих органов (рецепторов, нервных центров, мышц), что генерирует сигналы для прекращения деятельности. При этом важную роль, по-видимому, играет развитие торможения в коре головного мозга, с которым можно связывать такие ощущения и состояния, как нежелание работать, общая слабость, сонливость и др. Не меньшее значение имеют и сигналы от эффекторных органов – боль и другие неприятные ощущения в работающих мышцах. Так, силовая работа и статические напряжения вызывают утомление чрезвычайно быстро, поскольку оно обусловлено интенсивными потоками проприо– и хеморецепторных импульсов от мышц, а также возбуждениями корковых центров при формировании волевых импульсов к сокращению. Поскольку при статических напряжениях потоки возбуждений корковых центров непрерывны, в состоянии нервных центров складывается ситуация, при которой очень быстро возникает утомление. При динамической деятельности, когда периоды возбуждения чередуются с периодами торможения (во время напряжения мышц-антагонистов), утомление развивается значительно медленнее и ведущую роль в этом процессе играют различные причины в зависимости от интенсивности работы.
Утомление – сложная приспособительная функция организма. Его тонкие нейрофизиологические механизмы до конца не ясны. Накопление в мышцах молочной кислоты не объясняет все сложные процессы, развивающиеся в организме при утомлении, хотя важная роль метаболитов учитывается. Например, установлено, что выраженное утомление может иметь место без избытка молочной кислоты в крови.
• Центрально-корковая концепция утомления. Автор (В. В. Розенблат) предполагает, что основная роль при развитии утомления принадлежит не периферическим, а центральным процессам. Таким образом, наблюдаемые при утомлении многообразные сдвиги в состоянии периферических аппаратов являются вторичными и зависят от изменения установочного влияния нервных центров. Первичное звено центрального механизма имеет корковую природу и представляет собой сдвиги в кортикальных аппаратах, где важную роль играет и процесс торможения, особенно в кортикальном звене двигательного аппарата.
Характер трудовой деятельности отражается на особенностях утомления, так как функциональные изменения преимущественно локализуются в звеньях, несущих наибольшую нагрузку. Поэтому в зависимости от вида выполняемой работы выделяют умственное и физическое утомление, различие между которыми определяется соотношением глубины функциональных изменений в отдельных рецепторах, отделах ЦНС, мышцах. Утомление, развивающееся при различных видах деятельности, имеет общие особенности.
Утомление и работоспособность тесно взаимосвязаны. При определенных условиях снижение работоспособности под влиянием работы характеризует степень утомления. Но при этом на взаимоотношения между работоспособностью и утомлением влияют также мотивация, уровень активации, условия производственной среды. Проявление утомления тесно связано с фазами текущей работоспособности, которые можно в целом охарактеризовать как изменения ответа организма на требования, предъявляемые характером деятельности. Эти изменения формируются под влиянием ЦНС, в основном в результате повышения уровня функционирования лимбико-ретикулярной системы и регулируемых ею вегетативного отдела нервной системы и эндокринной системы, что ведет к повышению текущей работоспособности благодаря повышению интенсивности деятельности всех звеньев функциональной системы. По мере снижения функциональных резервов развивается утомление, являющееся системой сдерживания от чрезмерных затрат. Для реализации волевого усилия, компенсирующего утомление, происходит дополнительное включение в работу нервных центров и мышц-синергистов, а как следствие этого – активация физиологических механизмов усиления деятельности вегетативных отделов нервной и гормональной систем, обеспечивающих активационные процессы у человека.
Утомление – биологически целесообразный процесс, который, с одной стороны, сигнализирует о необходимости прекращения работы, а с другой – является необходимым условием повышения тренированности организма.
• Критерии утомления.Присубъективной оценке утомление организма – это особое, своеобразно переживаемое психическое состояние, называемое усталостью и имеющее несколько составляющих: слабосилие, проявляющееся в невозможности продолжать работу требуемой интенсивности; расстройство внимания; нарушения в моторной сфере, сказывающиеся в замедлении или беспорядочной торопливости движений; ухудшение памяти, мышления; ослабление воли; сонливость и др. Субъективные проявления отражают состояние объективных процессов в сознании или ощущениях самого человека. Тем не менее субъективные оценки утомления зависят от мотивации, заинтересованности в выполняемой работе, уровня притязаний и степени ответственности при выполнении задания, сложности выполняемой деятельности.
К объективным критериям утомления относятся две группы оценок:
– изменения эффективности работы;
– изменения в различных физиологических системах, сопутствующие развитию утомления.
Утомление приводит к напряжению выполнения тех операций, которые требуют максимальной мобилизации внимания. Длительная нагрузка, приводящая к утомлению, вызывает определенные сдвиги в частотной структуре различных физиологических функций. Общим является замедление ритмических процессов, происходящих в организме, – сердечного ритма, поверхностной электромиограммы мышц диафрагмы и др.
Переутомление. Для многих видов умственного труда характерны небольшие изменения функций организма и текущей работоспособности в течение дня, т. е. формальное отсутствие выраженного утомления. Несмотря на это, динамические исследования (проводимые в течение месяца, года) показывают постоянное накопление неблагоприятных сдвигов, отражающихся и на работоспособности. Такие сдвиги обозначают как хроническое утомление, описанное у школьников, студентов, операторов и др., для работы которых характерно высокое, длительное нервно-эмоциональное напряжение или его сочетание с влиянием других неблагоприятных факторов. Хроническое утомление возможно только при накоплении неблагоприятных сдвигов, когда восстановительные процессы недостаточны для полной нормализации функций организма и его работоспособности. Поэтому, как правило, хроническое утомление является переутомлением.
• Критерий переутомления– снижение работоспособности, вызванное работой, которое не проходит во время после рабочего отдыха. Причины кумуляции неблагоприятных функциональных изменений можно разделить на несколько категорий. Прежде всего это высокое напряжение в процессе работы, обусловленное непосредственно трудовым процессом или его сочетанием с влиянием неблагоприятных факторов производственной среды, низкий уровень здоровья, хронические заболевания. Важное значение имеет недостаточность восстановительных процессов после работы, связанная с погрешностями режима дня и жизни в целом – недостаточная длительность и качество сна, малая двигательная активность, нарушение питания, загруженность домашней работой, конфликтные ситуации. При хроническом утомлении проявляются функциональные нарушения – астеновегетативный синдром, вегетососудистая дистония, ухудшение функций ЦНС. Кумуляция утомления оказывает неблагоприятное влияние на организм, способствуя возникновению ряда общих заболеваний или обострению хронических. Перенапряжение и переутомление развиваются также при неблагоприятном сочетании интенсивности и длительности работы.
• Профилактика переутомлениядолжна быть тесно связана с мерами обеспечения высокой эффективности труда, не ведущей к перенапряжению и переутомлению. Соответственно природе того или иного вида утомления оказываются целесообразными и разные методы его снятия. Так, дляострого утомления– это само прекращение текущей деятельности и обычный сон, дляхронического– изменение режима дня и отдыха, общее снижение трудовой нагрузки, повышение мотивации и положительные эмоции, более или менее продолжительный отдых с прекращением профессиональной деятельности и заполнением досуга дополняющими и разнообразными по содержанию формами активности.
В целом же меры по профилактике переутомления можно разделить на несколько групп:
1) меры, направленные на повышение истинной, максимальной, но не ведущей к перенапряжению работоспособности – рациональное обучение и адаптация к условиям работы в целом, а при более тяжелых обстоятельствах – реадаптация после длительного перерыва в работе;
2) меры сохранения и укрепления здоровья, включающие рациональный режим дня, сбалансированное питание, отказ от вредных привычек, своевременное лечение болезней;
3) периодические профилактические осмотры;
4) отбор на профессии, предъявляющие высокие требования к организму работающего;
5) оптимизация производственной среды с учетом эргономических требований;
6) средства стимуляции восстановительных процессов, к которым относятся увеличение длительности отдыха, прогулки, лечебная физкультура и другие лечебно-профилактические процедуры, использование фармакологических средств.