Текст книги "Профессиональное утомление: фундаментальные и прикладные проблемы"

Проблема изучения функциональных состояний и, в частности, утомления тесно связана с разработкой концепции гомеостаза и адаптации. Существо этой связи заключается в том, что функциональные состояния человека отражают важные особенности гомеостаза и адаптированности организма, так же как закономерности гомеостатической и адаптационной регуляции определяет особенности состояний человека.

Учение о внутренней среде организма – о гомеостазе, нейрогуморальных, нейроэндокринных и барьерных механизмах регуляции функций основано на представлении о существовании взаимного влияния нервной системы, биологических и физико-химических свойств внутренней среды (Кассиль, 1978; Ярошевский, 1978). Нервные и гуморальные звенья регуляции настолько взаимосвязаны, что любое несоответствие между ними ведет к перестройке всей гармонической системы жизненных функций. В этой связи становится вполне очевидной роль характеристик внутренней среды при развитии состояния утомления, ее связь с нейрогенными механизмами регуляции функциональных состояний и влияние на них.

Учение о гомеостазе основано на представлениях К. Бернара о постоянстве внутренней среды. Под гомеостазом следует понимать относительное динамическое (колеблющееся в строго ограниченных границах) постоянство внутренней среды и устойчивость (стабильность) основных физиологических функций, которые характеризуют состояние нормального, здорового организма. Любое эмоциональное, физиологическое, психологическое, физическое или химическое воздействие может явиться толчком к выходу организма из состояния динамического равновесия и ведет к возникновению сложного комплекса реакций, основная задача которых – приспособить организм к изменившимся условиям, предотвратить или сгладить возможный сдвиг в составе и свойствах внутренней среды.

Возмущающие воздействия внешней среды, перестройка функциональной системы гомеостатического регулирования отражается на энергетическом обеспечении психической деятельности и служит активирующим фактором наряду с данными информационной оценки этого воздействия, для корригирующей и приспособительной активности психических функций и поведения по его преодолению. Этот процесс проявляется в коррекции стратегии контроля за внешней средой, включении механизмов превентивного поведения (защита, избегание), активации ряда психических процессов, волевых усилий, структуры мотивации и т. д.

Гомеостатический механизм регуляции функциональных состояний основывается на эрго– и трофотропных процессах. Первые из них характеризуются активацией деятельности внутренних органов под влиянием симпато-адреналовой системы, – при этом повышается реактивность (готовность к действию) всей соматической системы (чувствительных, двигательных и психических ее компонентов), что, в частности, проявляется в резком усилении эрготропных функций при рабочей нагрузке, эмоциях и других воздействиях. Они способствуют приспособлению организма к изменяющимся условиям внешней среды, повышают расходование энергетических запасов, усиливают катаболические, диссимиляторные процессы в организме. Для трофотропных соединений характерно накопление энергетических запасов, усиление анаболических, ассимиляторных процессов. При этих состояниях активность внутренних органов направлена на поддержание гомеостаза и находится под влиянием ваго-инсулярной системы. Есть основание для предположения, что при развитии утомления степень его выраженности определяется глубиной и скоростью развития этих процессов в активный рабочий и восстановительный периоды.

Для центральной нервной системы, функции которой входят в число основных механизмов развития утомления, постоянство внутренней среды имеет особо важное значение. Нервные клетки больше, чем клетки других органов, чувствительны к изменениям среды, в которой они живут и функционируют. Состав и свойства микросреды отдельных элементов ЦНС регулируются особым защитным приспособлением – гематоэнцефалическим барьером. Он активно отбирает из крови необходимые для питания ЦНС вещества. Одновременно он регулирует выведение из внутренней среды мозга продуктов обмена и чужеродных химических соединений.

Таким образом, гуморальные механизмы регуляции функционального состояния организма играют столь же важную роль, как и нервные процессы, отражающие реакции организма на воздействие неблагоприятных и экстремальных факторов внешней среды. В развитии состояния утомления как реакции организма на сильные и сверхсильные раздражения принимают участие гипоталамо-адреномедулярная и гипоталамо-адренокортикальная системы. Как известно, их возбуждение сопровождается накоплением во внутренней среде организма катехоламинов, кортикостероидов, тироксина.

То, что при утомлении в действие приходят сложнейшие центральные и периферические нервные механизмы, в настоящее время является общепризнанным. При утомлении происходит активация внутреннего отдела гипоталамуса и торможение его переднего и заднего отделов. Любое функциональное напряжение сопровождается цепной реакцией, начиная с коры головного мозга, кончая субклеточными, молекулярными образованиями. Внутренняя среда организма перестраивает свой состав, физико-химические и биологические свойства, обеспечивая организму условия наибольшего благоприятствования в борьбе с перенапряжением и опасностью для здоровья и жизни.

У. Кеннон (1927) показал, что при состоянии напряженности содержание адреналина в крови резко повышается, а Г. Селье (1960) обратил внимание на роль гипофизарно-надпочечниковой системы, считая ее центральной осью, вокруг которой разворачиваются остальные механизмы реакции на экстремальные воздействия. Однако, по мнению Г.Н. Кассиля (1978), вегето-гуморально-гормональные взаимоотношения в этих условиях значительно сложнее. В них принимают участие многочисленные биологически активные вещества эрго– и трофотропного ряда, ферментные системы, вступающие в действие на разных этапах развития состояния напряжения, напряженности и перенапряжения. Важную роль, как показали результаты исследований Г.Н. Кассиля, играет гематоэнцефалический барьер и, возможно, другие гематогематические барьеры.

Жизнь и деятельность человека протекает в условиях его взаимодействия с внешней средой, и все физиологические и психологические процессы, связанные с этим взаимодействием, детерминированы внешней природной и социальной средой, а общие принципы его реализации являются генетически закрепленными или благоприобретенными в процессе развития человека. Во всех случаях такого взаимодействия возникает процесс адаптации организма и психики человека к среде путем изменения физиолого-психологических и поведенческих характеристик или же активного преобразования среды.

«Адаптация – это системный ответ организма на длительное и многократное воздействие внешней среды, направленный на такое изменение структуры гомеостатического регулирования, которое обеспечивает его жизнь и деятельность путем формирования адекватного внешнему фактору первичному ответу и минимизации реакции «платы»» (Медведев, 2003, с. 63). Следует отметить, что в данном определении автор под адаптацией понимает реакции организма, обеспечивающие не только его функционирование, но и сознательную, целенаправленную деятельность (трудовую, учебную, спортивную). Главной принципиальной особенностью данного определения является введение требования перестройки структуры гомеостатического регулирования. С этой позиции все приспособительные реакции, осуществляемые с помощью различной степени напряжения, существовавшей до действия фактора, системой регуляции, не могут рассматриваться как адаптация.

Между гомеостазом и адаптацией существует функциональная взаимосвязь. Основываясь на концепции гомеостатического регулирования, У. Кеннон (1946) определил адаптацию как реакцию организма на неблагоприятное воздействие путем такого интегрирования метаболических процессов, которое способно обеспечить защиту организма.

Анализ основных положений теории адаптации и гомеостаза свидетельствует о том, что содержание этих терминов сводится к следующему: 1) направленность процесса на противодействие, нивелирование или устранение тех неблагоприятных последствий, которые возникают в организме вследствие воздействия на него какого-либо фактора; 2) целью такого противодействия является сохранение постоянства внутренней среды организма; 3) интеграционный характер ответа как целостной системной реакции организма, имеющей не стихийный, а управляемый механизм; 4) развитие процесса противодействия во времени, прохождение его через этапы поиска составляющих, формирования целостного ответа, этапа завершения формирования и этапа «свертывания ответа» при устранении фактора, вызывавшего адаптацию; 5) возможность формирования активного ответа, направленного на устранение воздействующего фактора с помощью действий, имеющих когнитивную основу.

Общее представление об адаптации получило развитие в свете концепции П.К. Анохина (1968) об опережающем отражении действительности. В соответствии с этой концепцией полагают, что неадекватные факторы среды обусловливают формирование в высших регуляторных центрах не только опережающей стратегии поведения, но и оценку вероятного морфофункционального и энергетического изменения в организме. Именно это положение позволяет рассматривать утомление как защито-приспособительную реакцию организма, как важный фактор в выборе дальнейшей динамики адаптации или дезадаптации, опережающем отражении не только возможных вариантов поведенческих реакций, но и вероятную меру многофункциональной платы за их реализацию. Постоянное сопоставление этих двух программ определяет оптимальный выбор адаптивного поведения организма.

При рассмотрении динамики состояний функциональных систем организма в течение рабочего времени А.О. Навакатикяном с соавт. (1987) выделены три направления в изменении различных взаимосвязанных физиологических и психофизиологических показателей работоспособности: 1) появление функциональных состояний организма, обеспечивающих оптимизацию его жизнедеятельности в новых условиях среды, связанных в основном с направленным изменением функций организма; 2) исчезновение форм адаптации, утративших приспособительное свойство, и сохранение форм адаптации, полезных организму в данных условиях; 3) появление новых адаптивных форм, связанных, по-видимому, с несинхронным изменением состояния различных функций, возникших под действием внешних условий среды и внутренних изменений в организме, функциональные резервы которого значительно исчерпаны.

Исследование процессов адаптации предполагает выявление возможных форм ответа организма на воздействие факторов внешней среды, причем не только тех, которые реально появляются, но и тех, которые теоретически возможны, исходя из наших знаний о функциональных способностях организма. Это положение полностью относится к изучению утомления как к адаптационному процессу приспособления организма к влиянию факторов рабочей нагрузки с учетом способностей функциональных систем реагировать на них, во-первых, в плане удовлетворения требований среды реализовать эти нагрузки путем адекватной стимуляции информационно-энергетического ресурса организма и психики, во-вторых, в форме функционального напряжения и перенапряжения как детерминирующем условии снижения эффективности или даже прекращения работы.

Деятельность человека является не только ведущим фактором развития субъекта труда, но и процессом приспособления его физиологических, психологических, поведенческих характеристик к определенному виду трудовой активности и, если это требуется, перестройки структуры гомеостатического регулирования, т. е. адаптации.

Между деятельностью и функциональным состоянием человека устанавливаются причинно-следственные отношения, которые отражают особенности процесса адаптации человека к содержанию и условиям трудового процесса. Объективная и субъективная сложность, экстремальность определенной трудовой деятельности для конкретного человека являются причиной развития неблагоприятных функциональных состояний, нарушений процесса адаптации к деятельности, в то же время измененное, неадекватное состояние ведущих физиологических и психологических функций приводит к неадекватному обеспечению деятельности, нарушению ее функциональной активности и надежности, что также затрудняет, ухудшает процесс адаптации к ней. Взаимосвязь характеристик деятельности и психолого-физиологического статуса, состояния человека проявляется как в позитивном процессе его приспособления к особенностям деятельности, в целесообразной перестройке механизмов гомеостатического регулирования этого процесса, так и в нарушении процесса адаптации, развитии дезадаптации, когда требования деятельности превышают функциональные возможности организма и психики человека. Состояние утомления в начальных стадиях своего развития, в своей компенсированной форме проявляется в умеренном, соответствующем рабочей нагрузке функциональном напряжении и отражается в тренирующем эффекте повышения устойчивости и продуктивности регуляторных процессов обеспечения трудовой деятельности, т. е. в адаптации к ее требованиям. Возрастание рабочей нагрузки свыше функциональных возможностей ее обеспечения сопровождается перенапряжением физиологических и психологических функций, нарушением их координации, что характерно для развития состояния хронического утомления и переутомления и отражает наступление дезадаптации человека, т. е. нарушение функционального состояния, сопровождающееся снижением эффективности и качества деятельности. Таким образом, процессы, состояния адаптации – дезадаптации в условиях напряженной трудовой деятельности отражают динамику развития утомления, его стадии, которые следует рассматривать как частное, типичное проявление феномена адаптации, характеризующее закономерности его регуляции и развития.

Рассматривая адаптацию к деятельности, следует выделить несколько ее направлений: во-первых, адаптацию к общему содержанию деятельности как социальному явлению, которая не относится к конкретной деятельности, а отражает ее видовой характер (адаптация к военной службе, преподавательской и врачебной деятельности и т. д.); во-вторых, это адаптация к конкретной деятельности – ее содержанию, условиям, средствам, организации, которые отражают специфику деятельности рабочего, ученого, артиста, оператора и т. п.; в-третьих, это адаптация к тому коллективу, в котором работает человек – к его психологическому климату, межличностным отношениям, ролевой структуре, групповым ценностям и т. д. Таким образом, адаптация к содержанию, условиям и организации конкретного трудового процесса, к характеру рабочей нагрузки, предусматривает возможность развития состояния утомления и переутомления, которое является одной из форм адаптационного процесса (дезадаптации), проявляется в уровне работоспособности человека и отражает общие принципы и закономерности формирования этого процесса.

Адаптация человека к деятельности является сложным процессом, который определяется соответствием компонентов деятельности функциональным (физиологическим и психологическим) возможностям человека. Одна из отличительных черт адаптации к трудовой деятельности – то, что в этом процессе происходит как бы раскрытие человека, становятся понятными его побудительные причины к деятельности, профессиональные и личностные цели, особенности характера и отношения к работе, функциональные возможности и ресурсы организма и психики, эмоциональность, трудолюбие, ответственность и т. д. Наиболее полно человек раскрывается в ситуациях экстремальных, предъявляющих повышенные требования к его функциональному состоянию и личностным чертам.

Таким образом, можно предположить, что утомление человека представляет собой защитно-приспособительную реакцию организма и психики, направленную на сохранение постоянства внутренней среды в ответ на воздействие такого непривычного, неадекватного возможностям организма фактора внешней среды, как повышенная физическая или умственная рабочая нагрузка. Эта реакция организма, с одной стороны, является защитной в плане предотвращения не только нарушения функционального равновесия с внешней средой, но и развития нарушений состояния функций человека, их дезадаптации, дезорганизации, дезкоординации. Но эта реакция является и приспособительной, имеющей целью адаптацию функционального состояния человека к новым, повышенным требованиям внешней среды, в частности, возрастающим уровням интенсивности и длительности рабочих нагрузок. Приспособительный эффект взаимодействия человека с измененными, повышенными требованиями внешней среды может быть достигнут при постепенном увеличении уровня воздействия нагрузки (или другого фактора) на человека, в условиях строгого дозирования этого воздействия (соблюдения основных принципов с учетом закономерностей адаптационного процесса); в противном случае неизбежно нарушение механизмов регуляции перехода на новый уровень постоянства внутренней среды, его возвращения на исходный уровень при прекращении действия экстремальных факторов среды, адаптации человека к новым требованиям жизни и деятельности в новых условиях.

Следует отметить, что развитие утомления к трудовой деятельности связано с воздействием не только рабочей нагрузки, т. е. со сложностью, интенсивностью, длительностью, ответственностью, результативностью выполнения трудовых задач, но и с влиянием дополнительных факторов, таких как исходное функциональное состояние субъекта труда, экстремальность экологических условий деятельности, неблагоприятная организация труда, его эмоциональный фон, остаточные функциональные сдвиги от предшествующей работы, неблагоприятные межличностные отношения в рабочем коллективе и мн. др. Уровень производственного утомления определяется в значительной степени адаптацией человека к перечисленным и другим факторам трудовой деятельности, которая, наряду с ее индивидуальными характеристиками (профессиональная подготовленность, наличие способностей к конкретному виду труда, устойчивость к неблагоприятным его условиям и т. д.), обусловливает эффективность, надежность, безопасность труда.

Процесс адаптации (приспособления) к внешним условиям жизни и деятельности направлен на сохранение гомеостаза, постоянства внутренней среды организма. Но в ряде случав этот процесс может быть нарушен при чрезмерно интенсивных и продолжительных воздействиях факторов среды (экологических, рабочих, социальных и др.), функциональных нарушениях (заболевания, стресс), при непосильной рабочей нагрузке и т. п. – в этих случаях развиваются явления дезадаптации, которые проявляются в нарушении адекватного реагирования на внешние и внутренние факторы, снижении устойчивости и сопротивляемости организма к их воздействию, расстройстве рабочего динамического стереотипа, ухудшении функциональной надежности и работоспособности человека.

С позиций процессов адаптации-дезадаптации следует рассматривать и состояние утомления. Изменение привычного содержания, режима и условий деятельности, воздействие умеренной рабочей нагрузки сопровождается мобилизацией резервов (физиологических, психических, личностных) организма и психики, развитием явления функциональной напряженности (особенно к концу повседневного рабочего цикла).

Интенсивная, но кратковременная рабочая нагрузка приводит к развитию острого утомления, влияние которого на адаптационные процессы изучены явно недостаточно. Можно предположить, что сам по себе фактор интенсивности нагрузки определяется не только энергетическими параметрами функциональной напряженности и перенапряжения, которое связано с величиной физиологических ресурсов организма и его мобилизационной активностью, но также с информационными факторами содержания, объективной и субъективной сложности и значимости выполнения трудовых задач, уровнем профессиональной подготовленности, мотивации, работоспособности и т. п.

Продолжительная и интенсивная рабочая нагрузка на фоне неблагоприятной организации деятельности (нарушение режима труда, отсутствие полноценного отдыха), а в ряде случаев и воздействия экстремальных условий внешней среды, исходного нарушения функционального состояния приводит к чрезмерной напряженности функций организма, их дезорганизации и дискоординации личных ресурсов, к нарушению восстановительных процессов, что характеризует развитие состояния хронического утомления и переутомления и отражает, по всей видимости, явления дезадаптации организма к подобным особенностям трудовой деятельности, дополнительному расходу и истощению.

Итак, одним из основных направлений в изучении физиологических и психологических особенностей развития утомления человека в трудовой деятельности является учение об адаптации как функциональном состоянии человека, о нейрофизиологических и психологических механизмах адаптационного процесса, получивших экспериментально-теоретическое обоснование в работах В.И. Медведева (1978, 1984, 2003), а также А.А. Алдашевой (1984, 1995), П.К. Анохина (1975), В.П. Казначеева (1947), А.Д. Слонима (1969), Ф.З. Меерсона (1986), Г. Селье (1960) и др.