Начало >> Статьи >> Архивы >> Состояние функций организма и работоспособность моряков

Физиологические резервы организма и адаптация моряков - Состояние функций организма и работоспособность моряков

Оглавление
Состояние функций организма и работоспособность моряков
Физиолого-гигиенические аспекты длительных плаваний
Сенсорная депривация
Суточные биологические ритмы
Режимы труда и отдыха
Гипокинезия
Укачивание
Нервно-психическое напряжение
Психофизиологическая характеристика труда моряков
Принципы и методики оценки функционального состояния организма и работоспособности
Функциональное состояние организма моряков и методики его оценки
Прямые показатели работоспособности моряков и методики ее оценки
Косвенные показатели работоспособности моряков и методики ее оценки
Общие принципы оценки функционального состояния организма и работоспособности моряков
Состояние функций организма и адаптация
Проблема адаптации в морской медицине
Физиологические резервы организма и адаптация моряков
Изменения функций организма в условиях плавания и адаптация моряков
Утомление и работоспособность моряков
Состояние функции организма моряков при утомлении
Утомление и динамика работоспособности моряков
Заключение

Физиологическим резервам организма принадлежит важная роль во всей сложной структуре приспособительных реакций. Динамичность гомеостаза при физиологической адаптации должна сочетаться со столь же целесообразной способностью организма к использованию его физиологических резервов. Именно этим определяется скорость развития адаптации и дизадаптации в тех случаях, когда резко изменяется интенсивность действующих факторов или напряженность профессиональной деятельности.
Адаптация организма к новой среде обитания представляет собой активный процесс целесообразной перестройки функциональных систем с использованием физиологических резервов, направленный на поддержание адекватного состояния органов и систем и организма в целом. Основное условие, обеспечивающее сохранение гомеостаза, состоит в том, чтобы возникающие при действии неблагоприятных факторов адаптационные сдвиги не выходили за пределы резервных возможностей организма.
Процесс адаптации организма человека к необычным условиям среды — один из весьма убедительных и практически важных результатов мобилизации и использования его физиологических резервов. Все адаптационные процессы протекают с перестройкой регуляторных механизмов и тратой физиологических резервов организма. Следовательно, адаптацию моряков следует рассматривать как комплекс физиологических реакций организма на воздействие неблагоприятных факторов длительных плаваний. Компенсаторные сдвиги также осуществляются за счет физиологических резервов, но при их истощении может развиваться предпатологическое и патологическое состояние организма [Апанасенко Г. Л., 1975]. Но даже в этих случаях устранение причин, вызывающих компенсаторные изменения, как правило, ведет к восстановлению функций организма, хотя в ряде случаев в течение длительного времени наблюдаются остаточные явления.
Дальнейшие исследования механизмов адаптации и компенсации у моряков позволят построить теоретические концепции в отношении типа специфических воздействий при избытке или дефиците физиологической активности, прогнозировать функциональные возможности их организма при различных условиях плавания и изыскивать средства, повышающие физиологические резервы. Медико-биологические исследования должны быть направлены не только на то, чтобы мобилизовать и использовать физиологические резервы для оптимальной адаптации к условиям среды, но расширить и приумножить резервные возможности организма для повышения его резистентности к действию экстремальных факторов.
Учение о физиологических резервах организма составляет одну из важнейших основ физиологии морского труда. Оно позволяет правильно оценивать и решать целый ряд теоретических и практических физиологогигиенических задач по сохранению здоровья и повышению работоспособности моряков при воздействии на них различных неблагоприятных факторов.
Принципиальные положения этого учения в нашей стране были разработаны в 30-х годах академиком Л. А. Орбели, который неоднократно подчеркивал положение о значительных возможностях организма человека приспосабливаться к необычным условиям внешней среды и, в частности, к воздействиям на него неблагоприятных факторов морского труда. Это приспособление обеспечивается в процессе профессиональной деятельности и тренировки за счет резервных возможностей организма, а также выработки и совершенствования компенсаторных и адаптационных реакций. 

«Человеческий организм, — писал Л. А. Орбели, — отличается от всех остальных животных организмов именно тем, что эта пластическая функция нервной системы, эта способность перестройки координационных отношений, выработки новых форм поведения, самых уточненных и утонченных, является исключительной способностью человеческого организма».1
Идеи Л. А. Орбели нашли плодотворное теоретическое и практическое развитие в последующих работах Μ. П. Бресткина (1968), И. А. Сапова и А. С. Солодкова (1970), В. П. Загрядского и З. К. Сулимо-Самуйлло (1976), А. С. Солодкова (1978а) и др. На основании анализа работ этих авторов можно сделать заключение о том, что физиология морского труда является по существу физиологией резервных возможностей организма моряков. В большинстве случаев успешность выполнения профессиональной деятельности, особенно в сложных длительных плаваниях, при аварийных ситуациях в конечном итоге определяется величиной физиологических резервов организма судовых специалистов.
Наличие резервных возможностей позволяет морякам в ряде случаев переносить без отрицательных последствий и при сохранении высокой работоспособности воздействие таких величин экстремальных факторов, которые значительно превышают принятые предельно допустимые уровни. Известно, например, что хорошо физически тренированные люди могут сохранять работоспособность в течение длительного времени при содержании кислорода во вдыхаемом воздухе до 16% или углекислого газа до 2—3%, хотя совершенно очевидно, что при таких условиях расходуется значительная доля физиологических резервов и могут наступать неблагоприятные сдвиги функций организма. Поэтому определение физиологических резервов, их расширение и использование должно входить в арсенал методических приемов оценки состояния здоровья моряков и является весьма актуальной задачей физиологии морского труда.
Орбели Л. А. Избранные труды. М.; Л., 1961. Т. 1, с. 212—213.

В настоящее время под физиологическими резервами организма понимается выработанная в процессе эволюции адаптационная и компенсаторная способность органа, системы и организма в целом усиливать во много раз интенсивность своей деятельности по сравнению с состоянием относительного покоя [Бресткин Μ. П., 1968]. В этом определении физиологических резервов отражен основной принцип отечественной физиологической школы И. М. Сеченова и И. П. Павлова — всесторонне подходить к изучаемым явлениям, учитывать эволюцию этих явлений и искать в каждом конкретном факте его биологический смысл.
Физиологические резервы организма человека, как указывает Μ. П. Бресткин, обеспечиваются определенными анатомо-физиологическими и функциональными особенностями строения и деятельности организма, а именно наличием парных органов, обеспечивающих викарное замещение функций (анализаторы, железы внутренней секреции, почки и т. д.); значительным усилением деятельности сердца, увеличением общей интенсивности кровотока, легочной вентиляции и усилением деятельности других органов и систем; высокой резистентностью клеток и тканей организма к различным внешним воздействиям и внутренним изменениям условий их функционирования. Кстати, именно на этом свойстве клеток и тканей основана адаптация организма моряков к необычным условиям длительных плаваний судов. При этом начальный этап адаптации в период плавания связан с изменением регуляторных систем организма в ответ на необычные воздействия, конечный же результат ее в значительной мере основан на упомянутой способности клеток и тканей функционировать в новых условиях.
В качестве примера проявлений физиологических резервов организма человека можно указать на то, что во время тяжелой физической нагрузки минутный объем крови у хорошо тренированного человека может достигать 40 л, т. е. увеличивается в 8 раз, легочная вентиляция при этом возрастает в 10 раз, обусловливая увеличение потребления кислорода и выделения углекислого газа в 15 раз и более. В этих условиях работа, осуществляемая сердцем человека, как показывают расчеты, возрастает в 10,4 раза [Загрядский В. П., Сулимо-Самуйлло З. К., 1976].

Таблица 6
Показатели функций сердечно-сосудистой и дыхательной системы в покое и при физической нагрузке


Показатели

В покое

При физической нагрузке

Кратность
изменений

Частота сердечных сокращений в 1 мин

70

180

2,6

Артериальное давление, мм рт. ст.:

 

 

 

максимальное

120

200

1,7

минимальное

80

40

2

пульсовое

40

160

4

Ударный объем крови, мл

60

180

3

Минутный объем крови, л

4,2

32

7,6

Частота дыханий в 1 мин

10

35

3,5

Глубина дыхания, л

0,5

5,0

10

Легочная вентиляция, л/мин

6,0

80

13,3

Потребление кислорода, л/мин

0,25

4*0

16

Выделение углекислого газа, л/мин

0,20

3,5

17,5

Для иллюстрации физиологических резервов сердечно-сосудистой системы и органов дыхания в табл. 6 представлены данные этих авторов об изменениях физиологических показателей у здоровых молодых людей при большой физической нагрузке.
Приведенные материалы указывают на большие возможности организма человека, которые могут быть реализованы в процессе профессиональной деятельности. В обычных условиях плаваний и в производственной деятельности человек никогда не работает на пределе своих возможностей, т. е. не использует максимально свои физиологические резервы. Так, по данным G. Lehman (1967), обычная нагрузка работника в нормальных условиях производства составляет лишь 30—50% от максимальной, которую человек может выполнить, мобилизуя свои физиологические резервы.
Мобилизация физиологических резервов связана с неодинаковой биологической значимостью различных функций организма. При экстремальных воздействиях на человека его функции изменяются различным образом, в зависимости от того, какую роль играет каждая из них в общей приспособительной или компенсаторной реакции организма. Использование резервных возможностей организма в этих условиях основано на согласованных реакциях отдельных органов и систем, которые
хотя изменяются и неодинаково, но в целом обеспечивают оптимальное функционирование целостного организма. Этим обусловлено, например, торможение деятельности органов пищеварения у моряков при плавании в низких широтах в результате тепловой гипоксии, что играет положительную роль в деятельности всего организма, сохраняя его* резервные возможности для усиления функций дыхания и кровообращения, непосредственно обеспечивающих организм кислородом [Солодков А. С., 1978а].
Сочетание активной деятельности, являющейся в данный момент жизненно важной для организма, с угнетением функций, не имеющих в это время существенного значения, прочно закрепилось в ходе эволюции и стало определенной закономерностью в деятельности организма. Это положение реализуется использованием физиологических резервов при выполнении профессиональной деятельности моряками с целью достижения наилучшего приспособительного эффекта в необычных условиях, а также для сохранения и поддержания их работоспособности.
Степень и продолжительность компенсации снижения эффективности труда определяется диапазоном максимальных резервных возможностей организма. Исследования показывают, что механизм этой компенсации сводится к мобилизации физиологических резервов, которая осуществляется нейрорефлекторным и нейрогуморальным путем.
Большое значение должны иметь подходы к определению и учету физиологических резервов организма, что позволит прогнозировать работоспособность моряков и продолжительность поддержания ее на заданном уровне в период длительного плавания. Физиологические резервы каждого конкретного человека в значительной мере определяются его конституциональными и наследственными особенностями и представляют собой универсальный показатель потенциальной работоспособности моряков. Поэтому при медицинском отборе соответствующих судовых специалистов необходимо определять у них резервные возможности, что позволит прогнозировать эффективность профессиональной деятельности в экстремальных условиях. К сожалению, до настоящего времени еще нет четких количественных критериев уровня физиологических резервов организма, а также не установлена необходимая их величина для различных специалистов.
Во время работы, особенно в экстремальных условиях, диапазон физиологических резервов снижается, поэтому основная задача состоит в их расширении. Оно может достигаться закаливанием организма, общей и специально направленной физической подготовкой, специальной тренировкой к неблагоприятным факторам, использованием фармакологических средств и адаптогенов. При этом тренировки не только восстанавливают и закрепляют физиологические резервы организма, но и ведут к их расширению. Еще в 1890 г. И. П. Павлов указывал, что израсходованные ресурсы организма восстанавливаются не только до исходного уровня, а с некоторым избытком (феномен избыточной компенсации). Биологический смысл этого феномена огромен. Повторные нагрузки, приводящие к избыточной компенсации, обеспечивают повышение рабочих возможностей организма. В этом состоит главный эффект систематических тренировок. Под влиянием тренирующих воздействий организм в процессе восстановления становится сильнее и выносливее, т. е. в конечном итоге расширяются его физиологические резервы. Некоторые изменения функций организма под влиянием тренировки приведены в табл. 7.
Физиологические резервы организма человека снижаются также с возрастом, после перенесенных заболеваний, поражений токсическими веществами и проникающей радиацией, в результате длительного воздействия неблагоприятных факторов внешней среды и др. Поэтому при нормировании факторов обитаемости судов необходимы соответствующие поправки на возможное снижение физиологических резервов организма моряков. Кроме того, знание физиологических резервов организма дает возможность обосновать принцип динамической нормы клинико-физиологических и психофизиологических показателей человека. Дело в том, что при выполнении одной и той же работы функциональные сдвиги у различных людей могут колебаться в широких пределах. Это зависит прежде всего от величины их резервов, которые и следует учитывать при определении понятия физиологической нормы.

Таблица 7
Влияние физической тренированности на физиологические резервы организма человека


Показатели

Нетренированные

Тренированные

Частота сердечных сокращений в 1 мин:

 

 

в покое

60-80

40—60

при максимальной физической нагрузке

160-180

200—240

Максимальное артериальное давление в покое, мм рт. ст.
Ударный объем крови, мл:

110-120

100-105

в покое

50-70

80-100

при максимальной физической нагрузке
Минутный объем крови, л;

110-130

150-200

в покое

3,0-4,5

4,5—5,5

при максимальной физической нагрузке

15—«20

35—4(0

Частота дыхания в покое в 1 мин

12—18

6-8

• Жизненная емкость легких, л

3,5-1,0

4,5-6,5

Объем легочной вентиляции при максимальной физической нагрузке, л/мин

50—70

110—140

Максимальное потребление кислорода при длительной интенсивной работе, л/мин

2,5—3,0

5,5—6,0

С этих позиций последняя характеризуется диапазоном компенсаторно-приспособительных возможностей организма и его физиологическими резервами, обеспечивающими соответствующий (заданный, требуемый) уровень работоспособности и оптимальное время восстановления функции после окончания работы.
Из этого теоретического положения следует практически важный вывод о том, что при оценке работоспособности моряков в период длительного плавания и ее прогнозировании необходимо сочетание методик исследования функционального состояния организма, косвенно отражающих уровень профессиональной деятельности, с методиками исследования прямых показателей работоспособности. Выбор комплекса клинико-физиологических и психофизиологических методик исследования должен осуществляться с учетом регистрации показателей тех органов и систем, которые наиболее интенсивно функционируют, используя физиологические резервы организма, а также определения критериев деятельности обеспечивающих систем. Как показывают исследования, психические функции и показатели умственной работоспособности моряков в период плавания отличаются значительной устойчивостью и стабильностью; в то же время в показателях физической работоспособности и в деятельности вегетативных органов и систем наблюдаются отчетливые изменения. Образно говоря, устойчивость психических функций и умственной работоспособности судовых специалистов обходится организму дорогой ценой.
Для оценки физиологических резервов организма моряков, как показывает практика, целесообразно применять функциональные пробы со значительной физической нагрузкой, которые прежде всего усиливают деятельность органов дыхания и кровообращения, обеспечивающих организм кислородом. Совершенно справедливо положение о том, что об уровне резервных возможностей организма можно судить в первую очередь по показателям функций сердечно-сосудистой и дыхательной систем и величине газообмена. В качестве методик для этих целей могут быть рекомендованы степ-тест, PWC и проба Летунова, а также определение максимального потребления кислорода и кислородного долга. Исследования показали, что при выполнении интенсивной физической нагрузки у здоровых нетренированных лиц максимальное потребление кислорода составляет 2,5— 3,0 л/мин, а кислородный долг — до 10 л, тогда как у физически тренированных людей они могут достигать соответственно 5,5—6,0 л/мин и 15—20 л [Загрядский В. П., Сулимо-Самуйлло З. К., 1976].
Во время профессиональной деятельности работоспособность моряков снижается, и это является закономерным физиологическим процессом, который ускоряется при воздействии на организм комплекса неблагоприятных факторов, составляющих специфику труда судовых специалистов.  Однако, как показывают исследования, прямые показатели профессиональной работоспособности моряков ухудшаются значительно позже, чем ее косвенные критерии, что достигается волевым усилием, мобилизацией и использованием физиологических резервов. Степень и продолжительность компенсации определяются уровнем максимальных резервных возможностей организма, которые при длительном их использовании уменьшаются. В частности, после длительных рейсов показатели энергообмена, мышечной силы и выносливости, ударного и минутного объема крови, легочной вентиляции, максимального потребления кислорода и кислородного долга организма моряков, определяемые с применением дозированных физических нагрузок, снижаются на 15—20% по сравнению с полученными в аналогичных испытаниях исходными допоходовыми величинами [Солодков А. С., 1978а]. Отсюда вытекает весьма актуальная практическая задача, состоящая в том, что основные мероприятия в отношении судовых специалистов с целью повышения их работоспособности должны быть направлены на расширение физиологических резервов организма.

В последние годы теоретически обоснована и практически доказана высокая эффективность мероприятий физиологического обеспечения длительных плаваний судов [Сапов И. А., Солодков А. С., 1970]. Под физиологическим обеспечением плавания судов понимается проведение комплекса мероприятий, направленных на повышение, мобилизацию и использование физиологических резервных возможностей организма с целью сохранения работоспособности моряков. В качестве средств, повышающих физиологические резервы организма в условиях длительных рейсов, используются физические упражнения, водные процедуры, рациональный режим труда и отдыха, дыхание чистым кислородом, дополнительная витаминизация, применение фармакологических средств и биологических стимуляторов. Например, систематическое применение физических упражнений во время плавания повышает профессиональную работоспособность судовых специалистов на 15—20% по сравнению с контрольной группой, а использование водного душа после вахт ускоряет нормализацию косвенных показателей работоспособности в 1,5—2 раза и значительно улучшает самочувствие моряков [Солодков А. С., 1978а].
Понятие о резервах организма довольно широкое и включает в себя физиологические и психофизиологические возможности человека, которые обеспечивают мобилизацию запасных сил организма и устойчивое нервно-психическое состояние. Хотя физиологические резервы организма — показатель индивидуальный, он может изменяться под влиянием условий жизни, тренировок и воспитания. Поэтому, наряду с отбором соответствующих специалистов с высокими физиологическими резервами, систематическая физическая и психологическая подготовка должна быть неотъемлемым условием всей учебной и профессиональной деятельности моряков.



 
« Современные тенденции проявлений сосудистой патологии в детском возрасте   СПИД »