Умственный труд и его особенности

Умственный труд — это выполнение работы, связанной с прие­мом и переработкой информации, что требует активного функционирования сенсорного аппарата, а также структур мозга, которые обеспечивают такие психические процессы как память, внимание, мышление, эмоции.

Классификация умственного труда.
1. Операторский труд — группы профессий, связанных с управ­лением машинами, оборудованием, технологическими процесса­ми.
2. Управленческий труд — это руководители учреждений, пред­приятий, подразделений, учителя и преподаватели. Для данной категории лиц характерно:
— большой объем информации для постоянного использования;
— дефицит времени;
— ответственность за принятие решения.
3. Творческий труд — требует многолетней предварительной подготовки, высокой квалификации, особых условий высокую интенсивность внимания, напряженность мышления к большой объем памяти.
4. Труд медицинских работников — характеризуется высоким нервно-эмоциональным напряжением, контактами с людьми, большим объемом памяти, напряженностью мышления, ответственностью за здоровье и жизнь другого человека
5. Труд учащихся и студентов — требует напряжения памяти, восприятия, внимания, особенно концентрации и устойчивости внимания. Наличие стрессовых ситуаций — зачетов и экзаменов.

Заболеваемость при умственной деятельности

При правильной организации умственного труда не наблюдается его отрицательного влияния на организм человека. Есть и поло­жительное влияние умственного труда на здоровье. Например, труд конструкторов не имеет больших эмоциональных срывов и напряжения, поэтому у конструкторов уровень сердечно-сосудистых заболеваний не превышает 8%, у телефонисток (де­фицит времени при обработке информации) составляет 16%. Особенно эмоционально напряженным является труд руководя­щих работников. Среди них 40-50% имеют гипертоническую болезнь или ишемическую болезнь сердца.

Факторы риска сердечно-сосудистой патологии у людей умст­венного труда:
— повышенная нервно-эмоциональная напряженность;
— гипокинезия;
— избыточная масса тела;
— курение;
— наследственная предрасположенность.

Механизмы умственного труда

Изменения физиологических функций при умственном труде.
Умственный труд, в отличие oт физического, характеризуется менее выраженными изменениями функций в организме.

Основным условием трудового процесса при выполнении умст­венной работы является поддержание устойчивой доминанты. Психическая деятельность, осуществляется всем мозгом том в целом, но различные отделы центральной нервной системы функционируют дифференцированно. Они включаются в единое целое для обеспечения различных по содержанию форм психи­ческой деятельности.

Вовлекаются специфические (анализаторные) и неспецифические (ассоциативные зоны коры, лимбическая система) структу­ры мозга, Во время умственной деятельности локальные про­цессы захватывают различные корково-подкорковые взаимоот­ношения в обоих полушариях головного мозга.

Если генерализованные (общие) изменения активности мозга сопровождают любой вид умственной деятельности, то локаль­ные процессы активации наблюдаются при разных видах деятельности в разных областях коры. Чем сложнее работа мозга, тем больше его структур синхронно функционирует. Например. Если работа связана с функцией речи, то большую роль играют отделы левого полушария (центры речи). Огромная роль при­надлежит лобным отделам мозга (ассоциативные отделы), кото­рые объединяют неспецифические формы активности с посту­пающей чувствительной (афферентной) информацией.

Показатели деятельности нервной, эндокринной, сердечно-сосудистой систем во время умственной деятельности свидетель­ствуют о возрастании нервного напряжения, которое обуслов­лено следующими факторами трудового процесса:

1. необходимость одновременного наблюдения за несколь­кими меняющимися во времени производственными про­цессами;
2. восприятие и переработка большого объема различной информации;
3. дефицит времени для переработки значимой информа­ции и принятия решения;
4. частое переключение внимания с одного объекта наблюдения на другой и необходимость использования разных информационных потоков;
5. необходимость поддержания в течение длительного вре­мени высокой интенсивности внимания, памяти, мышле­ния;
6. выполнение работ в ночное время;
7. возможность возникновения аварийной ситуации и де­фицит времени, отпущенный на ее устранение
8. повышенная ответственность за принимаемые решения.

Специфическая особенность умственного труда — сопутствующее изменение функционального состояния центральной нервной системы. Психические процессы сопровождаются активацией специфических и неспецифических образований мозга.

Общие изменения активности мозга сопровождают любой вид умственного труда, локальные процессы активации развиваются в различных областях коры и глубоких структур мозга в зависимости от вида деятельности.

В процессе умственного труда наблюдается психическая актив­ность, которая протекает с участием нейронов многих отделов мозга:
— коры;
— подкорковых образований;
— лимбической сиситемы.

При умственной деятельности функционируют оба полушария мозга. В результате выполнения любой умственной деятельности происходит общая активация мозга, одновременна отметается повышение локальной активности, которая зависит да вида психического процесса (перцептивная, моторная, вер­бальная, мнестическая). Особую роль в умственной деятельности играют лобные доли. Эмоции играют роль организатора целена­правленной умственной деятельности.

Возникновение нервно-эмоционального напряжения при умст­венной деятельности объясняется тем, что объем информации, которую мозг должен обработать, близок или даже превышает пропускную способность отдельных звеньев функциональной системы, участвующей в реализации данной функции. Необхо­димо различить близкие по зиачению сигналы и выполнять тонкие процессы мышления. К эмоциональному напряжению при­водит ответственность работы.

В целом, при умственном труде имеет место сочетание эмоциональных факторов и напряжения психической деятельности, по­этому рассматривают нервно-эмоциональное напряжение. Для обеспечения умственной деятельности существенное значе­ние имеет активность симпато-адреналовой системы и гипоталамо-гипофизарно-адренокортикальной оси. Чем больше степень нервно-эмоционального напряжения, том выше активность этих стресс-реализующих систем.

Непродолжительное повышение нервно-эмоционального напря­жения имеет положительное значение для деятельности цен­тральной нервной системы, так как в данном отделе возрастает интенсивность обмена веществ и увеличивается скорость перера­ботки информации.

Длительное нервно-эмоциональное напряжение приводит к существенному изменению сердечно-сосудистой системы: возрас­тают систолический и минутный объем сердца, артериальное давление и отмечается учащение пульса. В состоянии стресса, например, на экзамене, еще больше активируется симпато-адреналовая система.

При умственной деятельности происходит перераспределение мозгового кровотока: он становится интенсивнее в тех отделах, которые принимают непосредственное участие в деятельности. Интенсивность кровотока возрастает при умственном труде, осо­бенно в левом полушарии. Постоянное высокое нервно-эмоциональное напряжение, сопро­вождающее умственную деятельность, приводит к развитию за­болеваний.

Напряженная умственная деятельность сопровождается значительным увеличением обмена веществ, что связано с непроиз­вольным сокращением скелетных мышц, которые не имеют пря­мого отношения к выполняемой работе.

Физиологическая характеристика труда в условиях зрительного напряжения

Под контролем зрения совершается до 80-90% трудовых опера­ций. Профессии (операторы, сортировщики, огранщики и др.) объединяет общий фактор — зрительное на­пряжение, которое может служить и самостоятельным фактором, который определяет физиологическую нагрузку на организм ра­ботающих.

Напряжение умственного труда усиливается в том случае, когда зрительное напряжение сочетается с другими факторами трудо­вого процесса:
— дефицит времени;
— плохая освещенность;
— высокая ответственность.

При работе в условиях зрительного напряжения изменяется рефракция глаза и аккомодационная способность глаз, снижается контрастная чувствительность, уменьшается устойчивость хроматического и ахроматического видения, сокращаются границы по­ля зрения, снижаются острота зрения и скорость восприятия и переработки информаций. Все эти изменения говорят о развитии зрительного утомления. При чрезмерной интенсивности зрительного напряжения утомление накапливается и приводит к развитию перенапряжения, а далее и к развитию патологии зри­тельного аппарата.

Принципы профилактики зрительного утомлении и перенапряжения

Снижение зрительного переутомления можно осуществить при соблюдении следующих принципов:

1. устранить пульсации освещенности рабочего места, постоянную смену полей зрения, резкие световые и цветовые контрасты, сильную освещенность, слепящие поверхности
2. при работе с дисплеями необходимо регламентировать яркость фонового свечения экрана, яркость и контрастность изображе­ния, ширину линий, частоту мелькания изображений. Операторы должны иметь возможность изменять по своему усмотрению на­клон корпуса, высоту пульта с клавиатурой, высоту экрана, рас­стояние от экрана до глаз;
3. с целью предотвращения развития перенапряжения органов зрения необходимо соблюдать правильный режим труда и отдыха, включающий:

— распорядок и продолжительность рабочего дня,
— введение регламентированных перерывов в работе,
— сеансов релаксации;
— выполнение упражнений для глаз,
— соблюдение рекомендаций для организации активного отдыха.
— проведение окулистами отбора лиц на работу, которая требует напряжения органов зрения.

Организация трудового процесса при умственной деятельности

Для умственной деятельности характерно то, что после завер­шения она может продолжаться и бывает трудно ее остановить, поэтому для достижения, этой цели необходимо переключение. Особенно эффективно переключение с умственной деятельности на физический труд.

Особенности утомления при умственном труде:
— чувство слабости;
— расстройство внимания;
— ухудшение памяти и мышления;
— ослабление воли;
— сонливость
— моторные нарушения: координации, снижение силы, торопливость при выполнении.

Развитие утомления зависит от состояния организма человека, внешних и эмоциональных факторов. Продолжение работы при развивающемся умственном утомлении происходит при повыше­нии эмоциональной напряженности.

Основные принципы организации умственной деятельности бы­ли сформулированы в 1911 г. русским физиологом Н. Е. Введенским:

1. В работу нужно входить постепенно.
2. Должен быть определенный ритм работы, так как рит­мичность деятельности способствует выработке навыков и замедляет развитие утомления.
3. Необходимо придерживаться обычной последовательно­сти в деятельности, что предполагает регулярную, организо­ванную и плановую работу.
4. Необходимо установить правильное чередование труда и отдыха. При умственной работе отдых должен быть актив­ным и сочетаться с физическими упражнениями.
5. Высокая работоспособность сохраняется при постоянной и систематической деятельности, при которой закрепляется навык.

Рекомендации, ориентированные на повышение качества умст­венного труда:
1. поддержание профессиональных знаний на уровне, дос­таточном для решения любых задач, которые возникают во время работы;
2. поддержание умеренного и постоянного уровня произ­водственной нагрузки;
3. соблюдение ритмичности в работе;
4. создание условий для формирования положительных эмоций и возможности для быстрого снятия отрицательных;
5. перерывы на отдых должны быть заполнены деятельно­стью, которая снимает психо-эмоциональное напряжение (физическая активность, психологическая разгрузка, специ­альные психогигиенические процедуры);
6. во внерабочее время 3-4 раза в неделю по 30-40 минут выполнять физические упражнения с интенсивностью в пре­делах 70-75% от индивидуальной максимальной частоты сер­дечных сокращений.

Таблица 1. Характеристика признаков утомления при умственном труде.     

Признак	Начинающее­ся переутом­ление	Легкое пере­утомление	Выраженное переутомле­ние	Тяжелое пе­реутомление
Снижение трудоспособ­ности	Мало выра­женное	Выражено заметно	Выражено достаточно	Выражено резко
Компенсация волевыми усилиями снижения трудоспособ­ности	Не требуется	Полная компенсация	Неполная компенсация	Незначитель­ная компенса­ция
Эмоциональ­ные сдвиги	Временное снижение интереса к работе	Временами неустойчивое настроение	Раздражительность	Угнетение, резкая раз­дражительность
Расстройство сна	Трудно засы­пать или про­сыпаться	Трудно засы­пать или про­сыпаться	Сонливость днем	Бессонница
Снижение умственной работоспособности	Нет	Трудно сосредоточиться	Временами забывчивость	Заметное ослабление внимания
Лечение	Упорядочить отдых, заня­тия физкуль­турой	Очередной отпуск и отдых	Срочный очередной отпуск, организован­ный отдых	Лечение в стационаре или в поли­клинике

Отрицательное влияние умственного труда на организм

Умственный труд вызывает нервно-эмоциональное напряжение, что приводит к обострению восприятия, внимания, памяти, проявлению вегетативных сдвигов. Для каждого вида деятельно­сти необходим определенный оптимальный уровень эмоциональ­ной напряженности, при котором реакции организма оказывают­ся наиболее совершенными и эффективными.

При умственном труде эмоции являются организаторами целе­направленного поведения. Во время выполнения умственной работы существенные изменения претерпевают психические про­цессы. В начале работы внимание, запоминание, выполнение «тестовых» задач постепенно улучшается — врабатывание. Значительная умственная нагрузка оказывает угнетающее влияние на психику — быстро появляется усталость.

При непродолжительном эмоциональном возбуждении эмоции положительно влияют на работоспособность, при деятельном эмоциональном напряжении может наблюдаться обратный эф­фект.

В процессе эмоционального возбуждения происходит:
— ускорение обмена катехоламинов (адреналин, норадреналин), их синтез и выход;
— стимуляция энергетических процессов
— стимуляция минерального обмена
— повышение возбудимости нейронов;
— повышение уровня глюкозы в крови;
— повышение содержания свободных жирных ки­слот (риск атеросклероза);
— увеличение частоты сердечных сокращений;
— повышение артериального давления.

Умственный труд, не осложненный отрицательными эмоциями, не оказывает значительного неблагоприятного действия на орга­низм, в то же время среди работников умственного труда высок процент заболеваний сердечно-сосудистой и нервной систем. Недостаточная активность скелетных мышц, которые в норме спо­собствуют развитию процессов адаптации и повышают функциональные резервы организма, приводят к обратному результату — снижению адаптации. Поэтому важным средством поддержания высокой работоспособности и сохранения здоровья человека яв­ляется чередование умственного и физического труда, использо­вание комплекса физических упражнений.

Питание при умственном труде

При умственном труде во внеслужебное время энергетические затраты не превышают 371-460 кДж (90-110 ккал), в рабочие часы составляют 9623-10042 кДж (2300-2400) в сутки.

На здоровье работников умственного труда и их работоспособ­ность значительное влияние оказывает:
— гипокинезия
— недостаточность моторно-висцеральных рефлексов;
— избыточная масса тела;
— раннее развитие атеросклероза.

Под гипокинезией понимают малую двигательную активность и почти полное прекращение какой-либо физической работы. Ак­тивно функционирующая мышечная система является фактором, который обеспечивает нормальные функции других систем орга­низма, в первую очередь сердечно-сосудистой и нервной и спо­собствует нормализации обмена веществ.

Недостаточная мышечная нагрузка в условиях относительно высококалорийного питания неизбежно приводит к увеличению мас­сы тела. Неблагоприятные последствия избыточного питания на фоне небольшой физической нагрузки позволяют считать, что одним из основных принципов рационального питания при ин­теллектуальном труде является снижение калорийности потреб­ляемой пищи до уровня энергетических затрат.

Необходимо изменить режим питания, увеличив число приемов небольших количеств пищи до 4-5 раз в сутки. Поскольку уме­ренно ограниченное питание рассчитано на многолетнее приме­нения, оно должно быть сбалансированным и полноценным, обеспечивать удовлетворение всех потребностей организма и ис­ключать какие-либо элементы недоедания и пищевую недоста­точность.Умеренно ограниченное питание предусматривает высокое раз­нообразие с использованием широкого ассортимента пищевых продуктов.

При построении суточного пищевого рациона необходимо со­блюдать следующие принципы:
1. Энергетическая ценность рациона в пределах 2400-2500 ккал, в том числе углеводы должны обеспечивать 1100-1400 ккал; жиры 720-810 ккал; белки 400-460 ккал.
2. В среднем при умеренно ограниченном рационе суточная норма белка 57-69 г, жира 63-77 г, углеводов 300-350 г.
3. Количество белка животного происхождения должно со­ставлять не менее 50% от суточной нормы, при этом половина данного количества должна обеспечиваться молочным белком.
4. Необходимо одну четверть жировой части рациона отнести за счет сливочного масла, другую — растительное масло, третью и четвертую — жир, содержащийся в самих пищевых продуктах, и кухонные жиры (маргарин), используемые с кулинарной целью.
5. Из общего количества углеводов на долю сахара должно приходиться не более 15%. Желательно, чтобы за счет углеводов картофеля, овощей и фруктов обеспечивалось не менее 25% общего количества углеводов (примерно 80-100 г.).

При малой физической нагрузке подлежат ограничению углево­ды, особенно низкомолекулярные. Усиленное потребление сахара при резко выраженной малоподвижности, связанной с продолжительной умственной работой, неизбежно приводит к увеличе­нию массы тела и ожирению.

В питании работников умственного труда особое значение имеют отдельные компоненты, которые обладают липотропными и противосклеротическими свойствами. К липотропным веществам относится аминокислота метионин, которая содержится в творо­ге. При умственном труде источником метионина и других серо­содержащих аминокислот могут служить сыры, куриное мясо, рыба, в которой содержание ука­занные аминокислот почти в 1, 5 раза больше, чем в твороге. Среди растительных культур следует отметить бобовые и рожь, являющиеся хорошим источником серосодержащих аминокислот.

При умственном труде организм нуждается в первую очередь в витаминах, которые стимулируют окислительно­-восстановительные реакции. Такими свойствами обладают вита­мины В2, В6, С, Р, PP. Не меньше важны витамины с липотропным и антисклеротическим действием: холин, инозит, витамины Е и В12, фолиевая кислота, а также витамин F.

Для работников умственного труда большое значение имеет пре­дупреждение скрытых форм витаминной недостаточности, кото­рые не имеют четко выраженных симптомов, однако известны нарушения общего характера: понижение работоспособности, особенно умственной. В развитии атеросклероза и гипертонической болезни скрытые формы витаминной недостаточности играют важную роль и час­то способствуют прогрессированию данных заболеваний.

Наиболее рациональным является режим питания с четырехра­зовым приемом нищи, при котором достигается лучшее перева­ривание нищи и максимальное усвоение питательных веществ. При таком режиме промежутки между приемами пищи не пре­вышают 4-5 часов, поэтому создается равномерная нагрузка на пищеварительный аппарат, обеспечивается наиболее полная об­работка пищи соками, которые наиболее полноценны по перева­ривающей силе.

Для восстановления нормальной деятельности пищеварительных желез они должны иметь ежесуточно отдых 10-11 часов. Позд­ний ужин лишает секреторный аппарат отдыха, что приводит к перенапряжению и истощению пищеварительных желез, поэтому ужинать следует не позднее, чем за 3 часа до сна. При четырех­разовом питании рекомендуется на завтрак 25% суточного ра­циона, на второй завтрак 15%, на обед 35%, на ужин 25%.

Особенности трудовой деятельности студентов

Заболеваемость студентов.
Первое место в структуре заболеваний студентов занимает ги­пертоническая болезнь. У студентов технических вузов она об­наруживается в 8-9%, у медиков — в 1%. Второе место занимают гипотонические состояния. Затем идут острые и хронические тонзиллиты (3,5-5,7% студентов), язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки. У старшекурсников язвенная бо­лезнь встречается чаще. Выражена распространенность близору­кости, процент которой также выше на старших курсах.

Режим труда и отдыха.
Студенты работают до 12 часов ежедневно. Около 30% студентов затрачивают на учебный процесс также и часть ночного времени. Даже в не экзаменационный период 30-40% студентов недосыпа­ют. До 30% студентов не имеют свободного времени. Эти данные указывают на то, что у студентов большая нагрузка и нерацио­нально организован отдых.

По данным литературы лишь 6-10% студентов соблюдают режим питания, остальные либо не завтракают, либо вынуждены поздно принимать ужин. В суточном рационе преобладает жирная и углеводная пища, недостаточно содержание белка, особенно животного происхождения. Студенты мало бывают на свежем воздухе. Около 83% суточного времени студенты находятся в состоянии относительной непод­вижности. Процент студентов, занимающихся спортом, не пре­вышает 23%.

По данным гигиенических исследований установлено, что даже в течение 1 часа в аудитории накапливается углекислый газ и его содержание возрастает в 3-4 раза в непроветриваемой аудитории. Температура воздуха в помещении возрастает на 3-5 градусов, влажность увеличивается на 3-4%. К концу учебного дня в плохо проветриваемых помещениях температура воздуха достигает 26 градусов, относительная влажность 80%, а уровень углекислого газа превышает предельно допустимые концентрации.

Изменения в организме студентов в период семестровых за­нятий и экзаменов.

Установлено, что к концу рабочего дня у студентов снижается уровень, внимания, уменьшается объем памяти, замедляется час­тота сердечных сокращений, снижается уровень артериального давления, увеличивается латентное время зрительно-моторной реакции, ослабляется дифференцировочное торможение. Все это указывает на развитие утомление (снижение тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы). Эти сдвиги особенно выражены во второй половине рабочей недели. По данным электроэнцефалографии, в конце дня у студентов снижаются показатели общей мозговой активности.

По результатам исследования крови, наиболее утомительной для студентов является самостоятельная работа, на втором месте практические занятия и наименьшие сдвиги наблюдаются на лекции. Во время экзамена повышаются температура тела и артериаль­ное давление, возрастают частота сердечных сокращений, число эритроцитов, количество гемоглобина, уровень сахара, следова­тельно, наблюдается активация симпатической нервной системы.

Наиболее глубокие вегетативные сдвиги наблюдаются в момент взятия билета и ответа экзаменатору. Частота сердечных сокра­щений достигает 168 ударов в минуту, частота дыхания — 33 в минуту. Показатели восстанавливаются только через день. Перед экзаменом происходит некоторое уменьшение поля зре­ния, восстановление до нормы происходит только через 8-15 ча­сов. Перед ответом на экзамене снижается функция внимания, восстановление осуществляется после окончания экзамена.

Вегетативные сдвиги в период сессии наименее выражены у сту­дентов, которые регулярно занимаются спортом и имеющих вы­сокую успеваемость. Письменный экзамен вызывает менее зна­чительные изменения функций вегетативной нервной системы, чем устный экзамен.

Список используемых сокращений:

АКТГ — адренокортикотропный гормон
ДО — дыхательный объем
КПД — коэффициент полезного действия
КОС — кислотно-основное состояние
МОД — минутный объем дыхания
МОК — минутный объем крови
рО₂ — напряжение кислорода в крови
рСО₂ — напряжение углекислого газа в крови
ЦНС — центральная нервная система
ЧД — частота дыхания
ЧСС — частота сердечных сокращений