Взаимосвязь умственной и физической работоспособности: Взаимосвязь физической и умственной деятельности

Взаимосвязь физической и умственной деятельности человека

Деятельность организма зависит от состояния центральной нервной системы. Ее переутомление ведет к расстройству жизненно важных функций организма, снижает восприятие, память и работоспособность.

При однообразном физическом труде работает только одна группа мышц и в возбуждении находится только один участок центральной нервной системы, что приводит его к переутомлению. Чтобы избежать переутомления, полезно во время перерывов проводить производственную гимнастику, в которой участвуют другие мышцы. Это, в свою очередь, ведет к возбуждению новых участков коры головного мозга, которое распространяется на заторможенные центры утомленных мышц и их растормаживает, что в свою очередь ускоряет восстановление их работоспособности.

Умственный труд также вызывает утомление центральной нервной системы. Лучшим отдыхом при этом является гимнастика или другая физическая деятельность человека, т. е. «активный отдых». Большое значение в образовании условных рефлексов имеет режим дня. При его соблюдении у человека появляется много важных условных рефлексов, стимулирующих лучшее функционирование различных систем органов и предотвращающих их переутомление.

В настоящее время, очевидно, что систематические занятия физическими упражнениями оказывают существенное положительное воздействие на психические функции, формируют умственную и эмоциональную устойчивость к выполнению напряженной интеллектуальной деятельности.

Функциональная активность

В одном из древнегреческих эпосов есть фраза: «Хочешь быть здоровым – бегай, хочешь быть красивым – бегай, хочешь быть умным – бегай». Важное значение двигательной активности в жизнедеятельности человека не подлежит сомнению.

Важно помнить, что функциональная активность организма человека характеризуется различными двигательными процессами и способностью поддерживать высокий уровень психических функций при выполнении напряженной интеллектуальной деятельности.

На развитие функций мышц большое влияние оказывают силы гравитации и инерции, которые мышца вынуждена постоянно преодолевать, Важную роль играют время, в течение которого развертывается мышечное сокращение, и пространство, в котором оно происходит.

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 и физиологические.

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. 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 виды умственного труда. В репродуктивных видах труда используются заранее известные преобразования, 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, которые предохраняют функциональные системы центральной нервной системы от разобщения.

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 к систематическим физическим нагрузкам лиц и у неадаптированных 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.

Двигательная активность человека в различных периодах жизнедеятельности определяется функциональным резервом систем организма. Генетически детерминированный максимальный объем всех видов функциональных резервов человека при наиболее оптимальных условиях его жизнедеятельности теоретически должен быть сформирован к моменту завершения его роста (развития). В действительности же он не достигает генетически запрограммированных величин из-за постоянно воздействующих на организм стрессфакторов окружающей среды, многие из которых для него являются неблагоприятными. Поэтому следует считать, что в механизме формирования максимальных объемов функциональных резервов человека в период его роста, кроме наследственных факторов, существенную роль играют факторы внешней среды, в том числе жизнедеятельности.

После завершения роста организма, форсированное увеличение расходуемых резервов одной из систем организма (например, в результате спортивной деятельности) может сопровождаться снижением резервов других систем. Происходит как бы перераспрделение функциональных резервов, сопровождаемое увеличением потенциальных возможностей систем или их компонентов, образующих функциональную систему непосредственного обеспечивающую доминирующую деятельность за счет снижения энергетического потенциала систем, не участвующих непосредственно в обеспечении этой деятельности.

В состав функциональных резервов систем организма входят расходуемые резервы и запасные. Первые используются в повседневной деятельности человека, как не требующей существенного напряжения функциональных систем организма (первый эшелон резервов), так и в его напряженной деятельности (второй эшелон резервов). Запасные резервы составляют третий эшелон резервов, которые расходуются лишь в ситуациях, связанных с борьбой за жизнь. Величина каждого из эшелонов функциональных резервов, их соотношения в общем объеме резервов организма изменяется в связи с образом жизни, экологическими, социальными и другими факторами жизнедеятельности каждого индивидуума.

Установлено, что человек в условиях повседневной жизни использует примерно 25% своих абсолютных возможностей. Это привычная жизнедеятельность без особых волевых усилий (с использованием резервов первого эшелона) характерная для операторской деятельности типа: водитель трамвая, автобуса, работник офис-центра, оператор насосной станции, оператор технологического процесса на производстве.

Доказано, что без использования физических резервов человека использование интеллектуальных резервов снижается. Соответственно занятия физическими упражнениями заметно влияют на изменение умственной работоспособности и сенсомоторики человека.

Функциональная активность человека регулирует изменения во всех органах и системах организма, а именно происходит усиленный синтез нуклеиновых кислот и белков в протоплазме клеток. Но для этого физические нагрузки должны быть достаточно велики. Так, для получения тренировочного эффекта академик Н.М. Амосов рекомендует здоровому человеку доводить частоту пульса во время ежедневных физических упражнений до 120-140 ударов в минуту, то есть вдвое больше нормы, в течении 10-30 минут. Советский учёный Н.А. Аршавский в экспериментах доказал, что физические упражнения вызывают усиление расхода энергетических запасов организма, одновременно усиливая усвоение пищевых веществ в значительно большем объеме, чем их расход. Это приводит к росту объема мышц и возрастанию запасов энергии. Такой организм от увеличения физических нагрузок (не чрезмерных) не изнашивается, а обновляется. Выходит, чем больше он тратит энергии, тем больше ею запасается. Человек действительно обретает новые силы, молодеет.

Связующие элементы физической и умственной деятельности

Существует взаимосвязь между интеллектуальным и физическим развитием взрослого человека. Существование этой взаимосвязи подчеркивается многими исследователями такими как Е.Н. Гогунов, Б.И. Мартьянов, И.М.Сеченов и др.

.М. Сеченов указывал на то, что мышечные движения имеют огромное значение для развития деятельности мозга. В этом процессе двигательному анализатору принадлежит особая роль.

Двигательный анализатор – обеспечивает восприятие и анализ информации о перемещении и положении тела в пространстве.

При сокращении мышц в кору головного мозга поступает поток нервных импульсов, повышается их тонус. Двигательный анализатор является связующим звеном в межанализаторных отношениях и рассматривается современной наукой как механизм сенсомоторной интеграции наряду с лобными долями.

Выполняя предметные действия физической культуры, человек одновременно опредмечивает эту культуру, оживляет и актуализирует ее объективное существование и распредмечивает продукт и ценности физической культуры. Удовлетворение совокупного множества разнообразных потребностей системно осуществляется человеком в разных условиях среды, определяющих причинно-следственные связи множества природных, социальных и духовных явлений и процессов.

Основное средство физической культуры – физические упражнения. Существует физиологическая классификация упражнений, в которой вся многообразная мышечная деятельность объединена в отдельные группы упражнений по физиологическим признакам.

Устойчивость организма к неблагоприятным факторам зависит от врожденных и приобретенных свойств. Физическая тренировка путем совершенствования физиологических механизмов повышает устойчивость к перегреванию, переохлаждению, гипоксии, действию некоторых токсических веществ, снижает заболеваемость и повышает работоспособность. Тренированные лыжники при охлаждении их тела до 35°С сохраняют высокую работоспособность. Если нетренированные люди не в состоянии выполнять работу при подъеме их температуры до 37–38°С, то тренированные успешно справляются с нагрузкой даже тогда, когда температура их тела достигает 39°С и более.

У людей, которые систематически и активно занимаются физическими упражнениями, повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной или физической деятельности.

К числу основных физических (или двигательных) качеств, обеспечивающих высокий уровень физической работоспособности человека, относят силу, быстроту и выносливость, которые проявляются в определенных соотношениях в зависимости от условий выполнения той или иной двигательной деятельности, ее характера, специфики, продолжительности, мощности и интенсивности. К названным физическим качествам следует добавить гибкость и ловкость, которые во многом определяют успешность выполнения некоторых видов физических упражнений. Многообразие и специфичность воздействия упражнений на организм человека можно понять, ознакомившись с физиологической классификацией физических упражнений. В основу ее положены определенные физиологические классификационные признаки, которые присущи всем видам мышечной деятельности, входящим в конкретную группу. Так, по характеру мышечных сокращений работа мышц может носить статический или динамический характер. Деятельность мышц в условиях сохранения неподвижного положения тела или его звеньев, а также упражнение мышц при удержании какого-либо груза без его перемещения характеризуется как статическая работа (статическое усилие). Статическими усилиями характеризуется поддержание разнообразных поз тела, а усилия мышц при динамической работе связаны с перемещениями тела или его звеньев в пространстве.

Есть также большая группа физических упражнений, особенность которых в нестандартности, непостоянстве условий их выполнения, в меняющейся ситуации, требующей мгновенной двигательной реакции (единоборства, спортивные игры). Две большие группы физических упражнений, связанные со стандартностью или нестандартностью движений, в свою очередь, делятся на упражнения циклического характера – это двигательные акты, в которых длительное время постоянно повторяется один и тот же законченный жизненный цикл (ходьба, бег, ходьба на лыжах, езда на велосипеде, плавание, гребля) и упражнения ациклического характера — это упражнения, где структура движения не имеет стереотипного цикла и изменяется в ходе их выполнения (гимнастика, метание и т.п.). Общее для движений циклического характера состоит в том, что все они представляют работу постоянной и переменной мощности с различной продолжительностью. Смешанные упражнения – это в которых сочетаются действия цикличного и ациклического типа (прыжки в длину, прыжки с шестом, метание копья с разбега и т.п.).

К средствам физической культуры относятся не только физические упражнения, но и оздоровительные силы природы (солнце, воздух и вода), гигиенические факторы (режим труда, сна, питания, санитарно-гигиенические условия). Использование оздоровительных сил природы способствует укреплению и активизации защитных сил организма стимулирует обмен веществ и деятельность физиологических систем и отдельных органов.

Чтобы повысить уровень физической и умственной работоспособности, необходимо бывать на свежем воздухе, отказаться от вредных привычек, проявлять двигательную активность, заниматься закаливанием. Систематические занятия физическими упражнениями в условиях напряженной учебной деятельности снимают нервно-психические напряжения, а систематическая мышечная деятельность повышает психическую, умственную и эмоциональную устойчивость организма при напряженной учебной работе.

Физическая активность в период напряженных умственных нагрузок и формы ее организации.

Физическая активность во многом, если не во всем, предопределяет функционирование всех остальных систем организма. Известно «энергетическое правило скелетных мышц», согласно которому особенности энергетики и соответственно уровень физиологических отправлений различных вегетативных систем органов и организма в целом в каждом возрастном периоде определяется текущими особенностями функционирования скелетной мускулатуры.

У людей, которые систематически и активно занимаются физическими упражнениями, повышается психическая, умственная и эмоциональная устойчивость при выполнении напряженной умственной или физической деятельности.

Деятельность организма зависит от состояния центральной нервной системы, переутомление которой ведет к расстройству жизненно важных функций организма – восприятия, памяти, работоспособности.

Функции нервной системы осуществляются путем уравновешивания возбудительных и тормозных процессов: возбуждение в одних пунктах сопровождается торможением в других. При этом в участках торможения восстанавливается работоспособность нервной ткани.

Утомлению способствуют малая подвижность при умственной работе и однообразие – при физической.

Лучшим отдыхом при умственном утомлении является гимнастика или другая физическая деятельность человека.

Необходимо помнить, что последствия утомления при умственной работе ликвидируются дольше, чем при физической, а работоспособность восстанавливается медленнее.

Переутомление нервной системы ослабляет ее регулирующую функцию и может спровоцировать возникновение ряда болезней: сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных, кожных и т. д.

Очень сильно нуждаются в физических нагрузках студенты в период повышенных умственных нагрузок. Ученые рекомендуют так называемые «малые формы» физической культуры в режиме учебного труда студентов. К «малым формам» физической культуры в режиме учебного труда студентов ним относятся утренняя гигиеническая гимнастика, физкультурная пауза, микропаузы в учебном труде студентов с использованием физических упражнений

Утренняя гигиеническая гимнастика (является наименее сложной, но достаточно эффективной формой для ускоренного включения студентов в учебно-трудовой день. Она ускоряет приведение организма в работоспособное состояние, усиливает ток крови и лимфы во всех частях тела и учащает дыхание, что активизирует обмен веществ и быстро удаляет продукты распада, накопившиеся за ночь. Систематическое выполнение зарядки улучшает кровообращение, укрепляет сердечно-сосудистую, нервную и дыхательную системы, улучшает деятельность пищеварительных органов, способствует более продуктивной деятельности коры головного мозга.

Ежедневная утренняя гигиеническая гимнастика, дополненная водными процедурами, – эффективное средство повышения физической тренированности, воспитания воли и закаливания организма.

Физкультурная пауза является действенной и доступной формой. Она призвана решать задачу обеспечения активного отдыха студентов и повышения их работоспособности. Многочисленные исследования свидетельствуют о том, что после второй пары учебных часов умственная работоспособность студентов начинает снижаться. Спустя 2–3 часа после завершения учебных занятий работоспособность восстанавливается до уровня, близкого к исходному в начале учебного дня, а при самоподготовке вновь отмечается её снижение.

С учётом динамики работоспособности студентов в течение учебного дня физкультурная пауза продолжительностью 10 мин. рекомендуется после четырёх часов занятий и продолжительностью пять мин. – после каждых двух часов самоподготовки, т.е. в периоды, когда приближаются или проявляются первые признаки утомления. Проводиться она должна в хорошо проветриваемом помещении. Физические упражнения подбираются так, чтобы активизировать работу систем организма, не принимавших участие в обеспечении учебно-трудовой деятельности.

Рисунок – 1. Комплекс позотонических упражнений

Исследования показывают, что эффективность влияния физкультурной паузы проявляется при 10-минутном её проведении в повышении работоспособности на 5 9%, при пятиминутном – на 2,5 6%. Микропаузы в учебном труде студентов с использованием физических упражнений (физкультминуты) полезны в связи с тем, что в умственном труде студентов в силу воздействия разнообразных факторов возникают состояния отвлечения от выполняемой работы, которые относительно непродолжительны одна – три мин. Чаще это обусловлено усталостью в условиях ограничения активности скелетной мускулатуры, монотонным характером выполняемой работы и др. Наиболее часто подобные явления наблюдаются при самоподготовке студентов, выполняемой на фоне шести, а порой и восьмичасовых аудиторных занятий.

В этих условиях полезными бывают микропаузы, заполненные динамическими (бег на месте, приседания, сгибание и выпрямление рук в упоре и т.п.) или позотоническими упражнениями, которые состоят из пяти циклов энергичного сокращения и напряжения мышц-антогонистов, мышц-сгибателей и разгибателей конечностей и туловища (рис. 1). При продолжительной напряжённой умственной работе рекомендуется через каждые 30 – 60 мин. использовать позотонические упражнения, через каждые два часа проводить динамические упражнения, например, бег на месте с глубоким ритмичным дыханием. Использование «малых форм» физической культуры в учебном труде студентов играет существенную роль в оздоровлении его условий, повышении работоспособности.

Занятия с нагрузками средней интенсивности обеспечивают наибольший подъём уровня работоспособности до конца учебно-трудового дня, включая время самоподготовки. В течение учебной недели положительное воздействие таких занятий сохраняется на протяжении последующих двух–трёх дней, после чего оно постепенно снижается.

Вывод

Доказано, эффективность умственной деятельности прямо зависит от физической подготовленности, а уровень умственной подготовленности влияет на физическую подготовленность.