CC BY
9
УДК 612.745.6+612.825.8]-057.875
С. Н. Попов, К. А. Кафарсе, А. М. Галаль-Эль-Дин, А. Б. Лагутин
К ВОПРОСУ О РАЦИОНАЛЬНОМ РЕЖИМЕ УМСТВЕННОЙ И ФИЗИЧЕСКОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ СТУДЕНТОВ
Институт физической культуры, Москва
Двигательная активность является крайне необходимым фактором жизнедеятельности человека. В то же время недостаточность или избыточность двигательной активности приводят к различным функциональным нарушениям или патологическим состояниям (А. Г. Сухарев).
Аналогичным образом объем и интенсивность умственной деятельности должны иметь регламентированные пределы, чтобы не вызвать переутомления центральной нервной системы и различных ее анализаторов.
Умственная деятельность, как правило, сочетается с относительной гиподинамией, которая может сопровождаться (при значительной продолжительности умственной работы в течение многих месяцев) заметным ухудшением физического состояния организма (А. Г. Сухарев).
В связи с этим возникает ряд вопросов, требующих решения, а именно: каково взаимное действие на организм человека умственной и физической деятельности; каков удельный вес каждого из этих видов деятельности в рабочем дне; каковы должны быть рациональные формы их сочетаний у школьников, студентов и т. д.
Изучение этих вопросов играет важную роль, так как дает возможность обосновать режим трудового дня при сочетании этих двух форм деятельности.
В литературе имеется недостаточно сообщений по режимам дня в основном касающихся школьников; лишь единичные работы посвящены обследованиям студентов. Даже эти ограниченные данные литературы свидетельствуют о большом значении рационально построенного режима умственной и физической деятельности у учащихся.
Так, в работе А. Г. Сухарева и Л. А. Симоновой установлено, что наиболее благоприятным для школьников-спортсменов является проведение учебных занятий (умственной работы) в утренние часы, а тренировок (физической работы)— в вечернее время (от 16 до 20 часов). В слишком позднее время эффективность тренировочной деятельности понижалась. В. В. Афанасьев и соавт. сообщают, что значительная умственная работа при недостаточной физической активности у школьников приводит к ослаблению физической подготовленности, ухудшению психоневрологического статуса и иммунной реактивности. У детей отмечалась повышенная заболеваемость в течение учебного года. Корреляция режима рабочего дня у этих школьников (увеличение двигательной активности в форме подвижных игр, уменьшение доли умственной работы в течение дня, прогулки на свежем воздухе) сопровождалась улуч-
шением показателей физического и психического статуса и повышением сопротивляемости организма.
Э. А. Пашкявичус показал, что занятия физкуль-х турой и спортом улучшают способность школьников к концентрации и активизации внимания, а в работе Ю. М. Пратусевича и соавт. приведены факты, свидетельствующие о том, что увеличение суточной двигательной активности за счет подвижных игр повышает устойчивость школьников к острому умственному утомлению и компенсирует утомление, которое развивается в течение недельной учебной нагрузки. В этих условиях у детей обнаруживается также улучшение мозгового кровообращения и результатов электроэнцефалографических исследований, а также повышение успеваемости к концу учебного года. Положительное действие физических упражнений на продуктивность умственной работы обнаружено и у студентов.
Так, Н. Д. Эмишян показал, что у студентов сочетание умственной работы (во время вечерней внеаудиторной подготовки) с физическими упражнениями на воздухе (в виде перерывов во время самоподготовки) повышает эффективность усвоения учебного материала.
Большой интерес вызывает особенности умственной и физической деятельности у учащихся специальных учебных заведений типа ДЮСШ, техникумов и институтов физической культуры. Здесь доля физической работы заметно увеличена в связи с характером профессиональной подготовки и проблема ее распределения в течение рабочего дня и взаимосвязи с учебными (умственными) занятиями требует особого решения.
Рациональный режим умственной и физической деятельности в этих случаях позволил бы, с одной стороны, определить оптимальные величины нагрузки на различные органы и системы организма, а с другой стороны — обеспечил бы сохранение здоровья и эффективность учебно-тренировочной работы.
В связи с этим в настоящей работе нами была поставлена задача экспериментально оценить режим учебно-тренировочной работы студентов института физической культуры, специализирующихся по спортивной гимнастике.
В исследованиях участвовало 15 студентов в возрасте 18—20 лет, практически здоровых, которые в утренние часы находились на учебных занятиях по теоретическим дисциплинам (с 9 ч до 14 ч 30 мин), затем тренировались (с 17 до 19 ч). Влияние умственной и физической деятельности оценивалось по изменениям психофизиологических показателей, отражающих функциональное состояние централь-
Динамика психофизиологических показателей и физической работоспособности (PWC17o—степ-тест) у студентов-гимнастов в условиях учебно-тренировочной деятельности (М±т)
Периоды исследования
я « г ет •= V О К о* с = = н 2 с т ь
Показатель в 8 — 9 ч после 4 — 5 ч
утра учебной на- — я о и те н п
грузки ^ о х а = о т н о 3 о о в с = Е О. х у и
Скорость простой реак-
ции. м/с 179.2 ±10.4 180,9±1 1 .8 198,3 ± 1 2 ,1
Скорость сложной реак-
ции. м/с 572.06* 1 6,5 279,08 ±17,1 273,1 ±14.1
Число ошибок Без ошибок 1 ошибка 2 ошибки
Ошибка воспроизведения
амплитуды движения.
градусы 2.44 ±0.4 2 .40 ± 0 .6 3 .1 6 ± 0 ,8
Число ответов:
ошибочных с превы-
шением + 4 + П + 18
ошибочных с умень-
шением — И — 9 — 4
соответствующих за-
данию + 10 + 5 ±3
Длительность стати-
ческих усилий, с 86 , 2 ± 1 0 ,9 120,6 ±12,5 65 ,2 ± 8 ,7
Динамометрические пока-
затели, кг:
правой кисти 49 ,82 ± 3.0 54,35 ±3,8 55.12 ±5,1
левой > 48 .87 ±3 .4 52 .95 ±4 ,1 53 .42 ± 4 ,8
мышц спины 131 ,65±8,4 128,9 ± 7,5 140,3 ±8.6
Показатели —
степ-тест, кгм/мин 1 4 35,5 ± 70.4 1640,7 ± 78 ,5 1382.35 ±68.9
ной нервной системы и нервно-мышечного аппарата, а именно: по скорости простой и сложной двигательной реакции на световой сигнал (в миллисекундах), точности пространственных дифферен-цировок (в градусах); силе мышц спины правой и левой кисти (в килограммах), длительности (в секундах) статических усилий правой кисти (на мышечное усиление 50% от максимальной величины) и физической работоспособности по данным РШС1:о— степ-тест (в килограммометрах в минуту).
Для изучения указанных показателей применялись хронорефлексометр, угломер Жуковского и динамометр конструкции В. М. Абалакова (1960). Степ-тест проводился по модифицированной методике А. Н. Скородумовой и соавт. Как показали результаты исследования, скорость простой и сложной двигательной реакции на световой сигналы составила соответственно 179,2 и 272,06 м/с; величина ошибки при воспроизведении амплитуды движения правой рукой — 2,44°, длительность статического усилия — 86,2 с, сила правой и левой кисти соответственно — 49,82 и 48,57 кг, сила становая — 131,65 кг и физическая работоспособность— 1439,35 кгм/мин (см. таблицу).
Эти показатели свидетельствуют о хорошем функциональном состоянии нервно-мышечного аппарата и высокой физической подготовленности и объясняются тем, что испытуемые являются тренированными спортсменами-гимнастами I разряда и кандидатами в мастера спорта.
После 4—5 ч учебной работы, перед началом тренировок, скорость простой реакции почти не изменилась (замедление на 1,7 м/с недостоверно />>0,1), скорость сложной реакции увеличилась
(на 7,02 м/с с появлением 1 ошибки в ответах), точность воспроизведения амплитуды движений правой рукой осталась почти без изменений, а сила правой и левой кисти возросла на заметную величину (соответственно на 4,53 и 4,38 кг), становая сила у студентов несколько уменьшилась (на 2,55 кг) и физическая работоспособность возросла на 201,35 кгм/мин (изменения средние и достоверные).
После тренировочных занятий по гимнастике, которые имели средненагрузочный характер, отмечаются более заметные сдвиги по отдельным показателям. Так, скорость простой реакции уменьшилась на 19,1 м/с (при Р<0,05), величина ошибки при воспроизведении амплитуды движения правой рукой возросла на 0,62°, а длительность статического усилия заметно уменьшилась — на 21 с (эти данные достоверные). Сила мышц правой и левой кисти еще больше увеличилась (в целом на 5,30 и 4,85 кг при Р<0,05), становая сила возросла на 9,15 кг (Р-<0,05). Физическая работоспособность у студентов уменьшилась по отношению и к исходной величине, и к значению до тренировки (на 57 кгм/мин при Р>0,05). Скорость сложной реакции почти достигла исходной величины (различия недостоверны, Р>0,05).
Таким образом, умственная работа в виде учебных занятий, не оказывая заметного влияния на скорость простой реакции и точность движения, сопровождалась увеличением мышечной силы правой и левой кисти, статической выносливости и физической работоспособности. Только скорость сложной реакции и сила мышц спины несколько уменьшилась после учебных занятий.
Физическая работа сопровождалась иными сдвигами психофизиологических функций и, в частности, приводила к замедлению простой реакции, ухудшению точности движения и понижению статической выносливости к физической работоспособности. В то же время мышечная деятельность способствовала восстановлению прежней скорости реакции на сложные сигналы и сопровождалась дальнейшим ростом мышечной силы кистей и спины.
Эти изменения психофизиологических функций объясняются, по-видимому, особенностями физиологической деятельности функциональных систем, принимающих участие в тех или иных ответных двигательных актах в различных методиках исследований. Так, в двигательных актах простой реакции, воспроизведения амплитуды движений, динамометрии кистей и оценки физической работоспособности участвуют нервно-мышечный аппарат и двигательный анализатор без заметного вовлечения корковых двигательных центров. Характер движений-ответов в этом случае сложившихся, закрепившихся, так называемого стереотипного характера и не требует предварительного анализа и выбора решения, т. е. привлечения к двигательным актам аналитико-синтетической работы коры больших полушарий.
Вся эта нервно-мышечная рефлекторная дуга с двигательным анализатором верхних и нижних конечностей в целом отдыхает во время умственной работы. Отсюда и наблюдаемые положительные сдвиги в соответствующих психофизиологических показателях.
Это свидетельствует об отсутствии нарушений процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе и даже повышении ее функциональных возможностей (увеличение возбудимости, силы, выносливости нервных процессов, что проявляется ростом показателей мышечной силы кистей, статической выносливости и физической работоспособности). Что касается скорости сложной реакции, то здесь двигательная реакция на сложные обстоятельства, как известно, требует активной аналитико-синтетической работы корковых центров больших полушарий. Именно эти центры принимают активное участие в усвоении нового учебного материала при умственной работе и на них падает основная нагрузка при учебных занятиях, что ведет к их утомлению, и в результате мы видим ухудшение данного психофизиологического показателя.
Что касается понижения мышечной силы спины, то оно объясняется той длительной нагрузкой статического характера, которая ложится на мышцы спины, поддерживающие тело в вертикальном положении в течение 4—5 ч учебных занятий.
Физическая нагрузка в виде тренировок оказывает другое воздействие на нервно-мышечный аппарат, двигательный анализатор и центральную нервную систему. Заметную нагрузку и утомление испытывают теперь нервно-мышечный аппарат и двигательный анализатор. Нагрузка эта привычная, стереотипного характера и не требует заметной активизации аналитико-синтетической деятельности корковых центров больших полушарий.
Отсюда и следуют наблюдаемые замедление простой реакции и понижение точности движений, выносливости и физической работоспособности. В целом это свидетельствует об ослаблении подвижности, уравновешенности, выносливости процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе. Увеличение мышечной силы кистей и спины свидетельствует о преобладании процессов возбуждения и о сохранении состояния рабочего возбуждения в центральной нервной системе и вегетативно-эндокринном аппарате.
Нарушение уравновешенности процессов возбуждения и торможения и ослабления тормозных процессов подтверждается анализом числа случаев ошибок при воспроизведении амплитуды движения правой рукой. Из этого анализа видно, что если утром, до учебных занятий, число ошибок в сторону преувеличения амплитуды воспроизведения движения было почти в 2'/2 раза меньше числа ошибок с уменьшенной амплитудой, то после умственной работы эти показатели почти сравнялись, а после физической работы число ошибок с преувеличением было в 472 раза больше числа ошиб-
ки с уменьшенной амплитудой воспроизведения.
В свою очередь анализ числа случаев точного совпадения ответов с заданием на воспроизведение амплитуды показывает их уменьшение и после умственной, и еще в большей степени после физической работы, что еще раз подтверждает факт утомления центральной нервной системы и, в частности, нарушения уравновешенности основных процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе.
Как вЦдно из динамики показателя скорости сложной реакции, физическая работа способствует его нормализации, что связано с понижением активности аналитико-синтетической деятельности корковых центров (состояния относительного отдыха) из-за привычного стереотипного типа выполнения физических упражнений.
Таким образом, мы видим, что умственная работа и физическая нагрузка вызывают неодинаковые изменения психофизиологических показателей, что обусловлено соответственно неодинаковой нагрузкой на различные качественные стороны функциональной деятельности коры больших полушарий, двигательного анализатора и нервно-мышечного аппарата.
Более того, переключение с умственной работы на физическую и наоборот способствует изменению характера нагрузки на различные отделы и функциональные системы центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата, что создает условия для отдыха и восстановления тех или иных психофизиологических функций. Одновременно физическая нагрузка может служить средством коррекции, устранения тех или иных функциональных нарушений, которые могут вызываться умственной работой, и тем самым способствовать повышению эффективности учебной деятельности и профилактике переутомления центральной нервной системы.
Необходимо отметить, что наиболее рациональной является физическая нагрузка после умственной работы, так как физическая нагрузка выступает как средство активного отдыха коры больших полушарий, мышц спины и в целом организма студентов.
Характер изменений психофизиологических функций после физической работы указывает на необходимость периода отдыха (физического покоя, сна) после физических нагрузок перед следующим этапом умственной работы.
Физическая работа непосредственно перед умственной работой и соответственно умственная деятельность сразу после физических нагрузок не являются рациональными, так как наблюдаемые после физической работы уменьшение подвижности, нарушение уравновешенности и выносливости корковых процессов могут привести к понижению эффективности умственной работы и более быстрому утомлению центральной нервной системы.
Выводы. 1. Умственная и физическая деятельность у студентов институтов физической культуры оказывает неодинаковое действие на психо-
физиологические функции и физическую работоспособность.
2. Умственная работа приводит к увеличению выносливости к статическим усилиям, мышечной силы кистей и физической работоспособности, сопровождается понижением силы мышц спины и скорости сложной реакции и не нарушает способности к простым двигательным реакциям и точно-
* сти движения.
3. Физическая деятельность заметно изменяет психофизиологические функции и физическую работоспособность: понижает скорость простой реакции, выносливость к статическим усилиям, точность движений, мощность выполняемой мышечной работы. В то же время умеренная физическая работа способствует сохранению мышечного тонуса (с повышением силы мышц спины в большей степени) и улучшению способности аналитико-синтетической деятельности коры больших полушарий (сложные двигательные реакции).
4. При построении режима учебно-тренировочной работы студентов физкультурных вузов более рациональным является проведение учебных занятий в утренние часы (до физической нагрузки), а тренировок — в вечернее время (после 15—16 ч).
• 5. Проведение занятий по физической подготовке или тренировочных занятий допустимо в короткие сроки после умственной работы и способствует восстановлению ряда важных психофизиологических функций организма студентов.
6. Рациональная организация режима учебно-тренировочной деятельности студентов физкультурных вузов является важным условием эффективной
учебы и спортивной деятельности, роста спортивных достижений и укрепления и сохранения здоровья.
Литература. Абалаков В. М. Новая аппаратура для
изучения спортивной техники. М., 1960, Афанасьев В. 3., Зверев С. М., Лосева О. Н. — В кн.: Гигиенические основы физического воспитания и спорта детей и подростков. Таллин, 1975, с. 16—19. Пашкявичус Э. А. — В кн.: Гигиенические основы спортивной деятельности. М., 1980, с. 129—132. Пратусевич Ю. М., Сухарев А. Г., Чернов А. И. —
Там же, с. 135—138. Скородумова А. Н., Озолин Н. Н., Калинин В. К■ —
Теор. и практ. фкз. культуры, 1975, № 9, с. 26—29. Сухарев А. Г. — В кн.: Гигиенические основы физического воспитания и спорта детей и подростков. Таллин, 1975, с. 160—164. Сухарев А. Г., Симонова Л. А. — В кн.: Актуальные вопросы гигиены физических упражнений и спорта. М., 1968, с. 74—75. Эмишян Н. Д. — Там же. с. 209—211.
Поступила 18.12.81
Summary. Research on the intellectual and physical work of students from the Institute of Physical Culture showed that the studies (intellectual work) were associated with an increase in the tolerance to static efforts, muscular tension of the hand and work capacity; at the same time they resulted in decreased muscular tension of the back and composite reaction rate. Physical activity caused, on the one hand, a decrease in the basic reaction rate, tolerance to static efforts, accuracy of movement and muscular work power; on the other hand, it enhanced a composite reaction capacity and muscular tension of the hands and the back. Physical work can be a means of overcoming the impairments of certain psychophysiological functions caused by the fatigue from mental work and connected with the analytical-synthetic activity and general tonicity of the cerebral cortex.
УДК 612.825.8-08:612.313.1.015.31:646.33
И. И. Пономаренко
СОДЕРЖАНИЕ НАТРИЯ В СЛЮНЕ ПРИ НЕКОТОРЫХ ВИДАХ НЕРВНО-ЭМОЦИОНАЛЬНОГО ТРУДА СТУДЕНТОВ
Московский НИИ гигиены им. Ф. Ф. Эрисмана
Нервно-эмоциональное напряжение характерно для многих видов умственной деятельности. Недостаточность приспособительных реакций при этом проявляется в изменении функционального состояния многих систем организма, особенно ЦНС и симпатико-адреналовой системы (А. О. Навакати-кян; Л. Я- Зыбковец и В. П. Соловьева, и др.).
Среди методов оценки состояния симпатико-адреналовой системы определение концентрации натрия в слюне — простой и доступный тест для широких натурных исследований. Однако он еще не нашел должного использования в гигиенических исследованиях. Поскольку в литературе недостаточно освещены его оценочные критерии, особенно в зависимости от степени нервно-эмоционального напряжения, психологической мотивации и др., мы предприняли попытку восполнить этот пробел.
Теоретическую предпосылку к практическому
применению данного метода составляют данные о том, что концентрация электролитов, особенно натрия, в слюне в значительной степени обусловлена активностью симпатико-адреналовой системы, поэтому он может использоваться для косвенной характеристики ее функционального состояния в процессе работы человека. Снижение содержания натрия в слюне принято рассматривать как показатель возрастания активности симпатико-адреналовой системы, характеризующий повышение функционального напряжения организма (Т. Д. Семенова, и др.).
Под наблюдением находилось 47 студентов 18— 19 лет, обучающихся на II курсе технического вуза. Исследования выполняли в динамике дня, недели, года и проводили сравнение полученных данных в зависимости от видов умственной деятельности (лекции, практические занятия), степени эмоционального напряжения (контрольные работы,
