Взаимосвязь работы, утомления и охранительного торможения. Врабатываемость в работу
Между работой, утомлением и охранительным торможением существует глубокая внутренняя связь. Но это не означает, что все три понятия следует отождествлять между собой. Совершенно неосновательно одно время существовавшее мнение, что работа и утомление неразрывны и что будто бы никогда никакой работы без утомления не бывает. Также неосновательно мнение, что торможение и утомление — одно и то же. Истинную связь, существующую между работой, утомлением и охранительным торможением, раскрывает следующее наблюдение. У исследуемого вырабатываются условные сосудодвигательные рефлексы. Одновременно со звучанием метронома или зажиганием лампочки к поверхности тела исследуемого прикладывают холодный предмет, причем в порядке безусловного рефлекса происходит сужение кровеносных сосудов, которое регистрируется с помощью плетизмографа (прибора, предназначенного для определения изменений объема части тела).
После нескольких повторений этих раздражений у исследуемого вырабатывается условный рефлекс на новые раздражители (метроном и свет лампочки) и соответствующие сосудодвигательные, реакции происходят без применения безусловного раздражителя (холода) при одном только звуке метронома или зажигании лампочки. Попытка воспроизвести выработанные условные сосудодвигательные рефлексы в первые минуты выполнения мышечной работы (например, при работе на эргографе или при удерживании в руках грузов) не удается, но через некоторое время (5—10 минут) непрерывной работы они возобновляются и сохраняются до тех пор, пока не наступит утомление. За несколько минут до прекращения работы условные рефлексы вследствие утомления снова пропадают. Этот опыт показывает, что в начале работы возбуждение в нервных центрах двигательного аппарата было несовместимо с возбуждением центров других анализаторов.
Между центрами двигательного аппарата и другими нервными центрами существовало отношение индукции, взаимного угнетения. Через 5—10 минут работы вследствие продолжающегося притока раздражений, являющихся подкреплением осуществляемых двигательных условных рефлексов, возбуждение концентрируется в центрах двигательного аппарата, т. е. усиливается и сосредоточивается в ограниченных группах нервных клеток. Вместе с тем в коре головного мозга создается более полное разграничение пунктов различного функционального значения и на фоне непрерывной мышечной работы становятся возможными условные рефлексы. Концентрация нервных процессов во время работы служит выражением большой работоспособности коры больших полушарий головного мозга. Когда происходит концентрация основных нервных процессов, не приходится говорить об утомлении, так как она ведет к повышению работоспособности человека, получившему название врабатываемости.
В период врабатываемости одновременно с концентрацией основных нервных процессов в коре головного мозга происходит повышение функциональной подвижности в различных тканях и органах, включающихся в согласованную деятельность в связи с конкретной работой, в частности нервных клеток, в обычных условиях, вне работы, имеющих низкую функциональную подвижность.
При дальнейшем продолжении работы в результате многократного повторения рабочих действий происходит суммация следов возбуждения, остающихся в нервных клетках двигательного анализатора после каждого действия, и возбуждение достигает такого высокого уровня, при котором включается физиологический механизм охранительного торможения. В связи с иррадиацией охранительного торможения из двигательного анализатора по всей коре головного мозга прекращаются выработанные условные рефлексы на раздражители других анализаторов, а затем прекращается и основная работа. Развитие утомления зависит от характера раздражений, действующих на нервную систему во время работы.
Это безусловные и условные раздражения первой и второй сигнальных систем, среди которых могут быть раздражения внешние и внутренние. Раздражители, сигнализирующие правильное выполнение рабочего задания, способствуют уточнению рабочих действий и поддержанию работоспособности. Ритмические раздражители укрепляют рефлексы на время и тем самым помогают работнику сохранять работоспособность.
Кроме того, раздражители однообразные, адресующиеся к сравнительно небольшой, ограниченной группе нервных клеток, скорее вызывают развитие в соответствующих клетках охранительного торможения.
К внутренним раздражениям относятся раздражения, падающие на нервные окончания, заложенные в двигательном аппарате, а также раздражения хеморецепторов, воспринимающих действие химических продуктов рабочего обмена в момент их образования. Источником этих продуктов в мышцах являются описанные выше биохимические изменения. Аналогичные процессы, хотя и в меньших масштабах, происходят и в нервных центрах (образование молочной кислоты, расход адено-зинтрифосфата и пр.). При продолжительном действии связанных с работой раздражителей функциональная подвижность нервных клеток понижается, что ведет к снижению скоростей биохимических процессов в тканях и клетках.
Согласно А. А. Ухтомскому, изменения работоспособности в сторону повышения (врабатываемость) или понижения (утомление) зависят от точности согласования скоростей физиологических процессов в разнообразных тканевых элементах с разными типами химических реакций: «поспеет ли вовремя поставка законченных продуктов предыдущей реакции, чтобы началась следующая, или же произойдет какое-нибудь замедление?».
Поскольку замедление взаимосвязанных процессов происходит в различных тканях и клетках не одинаково, этим нарушается их согласованность и создаются условия, при которых может образоваться временный, обратимый недостаток одних веществ и избыток других, что также является поводом к развитию охранительного торможения. Нарушения правильного согласования скоростей с течением времени могут повести и к фактическому израсходованию аденозинтрифосфорной кислоты, углеводов и других веществ, содержащих запасы энергии, а также к фактическому накоплению некоторых продуктов обмена, например молочной кислоты, которые будут затруднять и замедлять действие ферментов, необходимых для осуществления биохимических процессов в деятельных клетках.
