4.5.2. Умственная работа

Умственный труд сопряжен с работой корковых структур полушарий головного мозга. В интеллектуальном труде преобладает информационный компонент. Важна и психическая составляющая. Для такого рода труда особую роль играют две группы психических явлений: психические процессы, включающие такие важные функции, как внимание, память, эмоции и другие, а также психические свойства личности работающего, его индивидуально-типологические особенности, интересы, способности. В умственном труде большую роль играют такие элементы психической деятельности, как психические акты, связанные со зрительным и слуховым восприятием, волевые, сенсомоторные акты. Все виды интеллектуального труда включают высшие психические функции внимания и памяти, а сам процесс умственного труда состоит из трех основных компонентов: восприятия, переработки информации и принятия решений.

Умственная деятельность характеризуется значительным разнообразием, но, учитывая ее специфику (мозг является не только регулирующим, но и работающим органом), влияние такой работы прежде всего будет сказываться на функциональном состоянии ЦНС. Первичные функциональные изменения при умственном труде в организме обнаруживаются в процессах нервной регуляции, прежде всего в динамике изменений высшей нервной деятельности. Протекание психических процессов сопровождается активацией соответствующей функциональной системы. Так, во время интеллектуальной деятельности процессы активации развиваются во многих зонах мозга, захватывая и левое, и правое полушария. При различных видах деятельности (перцептивной, моторной и т. п.) в разных областях коры развиваются локальные процессы активации.

Умственная деятельность у человека сопровождается изменениями функционального состояния различных органов и систем организма. Она связана с деятельностью нервных клеток головного мозга, которая сопровождается усилением расхода энергии. Но это не всегда отражается на общем энергетическом балансе организма. Экспериментально установлено незначительное повышение показателей газообмена при умственной работе.

Интеллектуальная деятельность отражается на определенных нейродинамических, нейрофизиологических состояниях головного мозга. Эти состояния могут выражаться в виде усиления кровоснабжения мозга, повышения энергетического обмена нервных клеток, изменения показателей биоэлектрической активности мозга. Любая умственная деятельность сопровождается нервно-психическим напряжением, поскольку информация несет не только осведомляющую, но и большую эмоциональную нагрузку. Умственная работа, связанная с нервно-эмоциональным напряжением, вызывает повышение активности симпатико-адреномедуллярной, гипоталамо-гипофизарной и адренокортикальной систем, поскольку эти системы играют ведущую роль в механизмах эмоций. Повышение их активности проявляется в усилении секреции катехоламинов и глюкокортикоидов. Поэтому нервно-психическое напряжение сопровождается усилением деятельности сердечно-сосудистой системы и дыхания, повышением тонуса мускулатуры, энергетического обмена.

Таким образом, повышение суммарных затрат у человека при умственной деятельности определяется степенью нервно-психической напряженности. Обычные показатели, характеризующие функциональное состояние отдельных систем организма (сердечно-сосудистой, дыхательной, ЦНС), не отражают интенсивности умственной работы человека.

Кратковременная интенсивная умственная работа вызывает учащение сердечных сокращений, длительная работа – их замедление. При интеллектуальном труде незначительно повышается кровяное давление, увеличивается кровенаполнение головного мозга, усиливается электрическая активность мышц, отражающая напряжение скелетной мускулатуры. Различно выраженные сдвиги вегетативных функций при умственной работе могут быть объяснены различным эмоциональным напряжением человека, связанным с условиями работы. Реакции со стороны вегетативных функций при нервно-психическом эмоциональном напряжении аналогичны реакциям, сопровождающим физическую работу (тахикардия, повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение легочной вентиляции, потребления кислорода, повышение температуры тела и др.). При умственной работе, сопровождающейся нервно-психическим, эмоциональным напряжением, вегетативные сдвиги не носят специфических черт по сравнению с физической работой, они различаются количественными характеристиками.

Следовательно, отличия умственной и физической работы находятся преимущественно в сфере изменений нейрофизиологических и психических процессов.

• К умственному труду принято относить работы, требующие преимущественного напряжения ЦНС, психических функций и эмоциональной сферы, при небольшом компоненте мышечной деятельности. С учетом психофизиологических особенностей выделяют следующие группы умственного труда:

1) труд с преимущественным напряжением мыслительных процессов, при которых работы выполняются по заранее разработанному алгоритму. К этой группе относятся такие профессии, как инженер, экономист, канцелярский работник;

2) управленческий труд, характеризующийся нерегулярностью нагрузок, необходимостью принятия нестандартных решений, возможностью возникновения конфликтных ситуаций. Это труд руководящих работников, преподавателей;

3) творческий труд, для которого характерно создание новых алгоритмов деятельности, а также присутствие повышенного нервно-эмоционального напряжения. Таким трудом занимаются научные работники, общественно-политические деятели, деятели культуры и искусства;

4) операторский труд;

5) труд учащихся, отличающийся особым напряжением внимания

и памяти, высокими нервно-эмоциональными нагрузками.

 А. С. Егоров иВ. П. Загрядский так охарактеризовалиосновные типы умственного труда:

1) сенсорный тип – прием информации по одним каналам связи и передача ее в практически неизмененном виде по другим каналам;

2) сенсомоторный тип – прием информации главным образом директивного характера, выработка стандартного ответа. При преимущественно сенсорном виде к человеку поступает большое количество сигналов, каждый из которых несет небольшую часть информации. В ответ происходит стандартное моторное действие (по типу «да – нет»). При преимущественно моторном виде к человеку поступает последовательная цепь сигналов или имеется уже заранее заданная последовательность действий, в ответ на которые производится большое количество статических или динамических реакций, часто автоматизированного характера;

3) логический тип – прием информации, ее переработка, выработка решений. Для этого типа характерно большое число логических условий, и его можно подразделить на следующие подтипы:

а) со стандартным видом деятельности – работа ограничена определенным кругом заранее известных логических условий, в ответ на которые вырабатываются стандартные реакции;

б) с нестандартным видом деятельности – имеется большое количество логических условий, которые не всегда могут быть заранее предусмотрены, введение которых нарушает обычную последовательность действий;

в) с эвристической деятельностью – процесс творческого мышления, позволяющий находить оптимальные решения из ряда логически обусловленных вариантов (поиск основан на сложных ассоциациях, связанных с опытом, знаниями, с типологическими особенностями нервной системы человека).

• Процесс адаптации к умственной деятельностиимеет свои особенности. Умственный труд отличается нагрузкой на высшие психические функции (память, внимание, мышление), высокими нервно-эмоциональными нагрузками, ограниченным двигательным режимом. Часто информационная и семантическая структура деятельности вплотную приближается к возможности человека по осуществлению операций переработки информации или даже превосходит ее, что в конечном итоге ведет к развитию состояния напряженности, когда нарушается адекватность степени мобилизации функций выполняемой деятельности. Так, в умственном труде часто объем информации, подлежащей переработке, превосходит пропускную способность отдельных звеньев функциональной системы. Большой объем «алфавита» или сложность кода переработки информации создают высокую нагрузку на центральные звенья функциональных систем, что может проявляться в напряжении отдельных психофизиологических функций. Степень активации отдельных структур функциональных систем в основном обусловливается возникновением эмоциональных реакций, которые могут быть зарегистрированы по изменениям эндокринных функций, деятельности сердечно-сосудистой системы и т. д.

Эти особенности умственного труда обусловливают формирование сложной системы физиологических и психических регулирующих структур. Оно может быть выражено в виде активации имеющихся связей, перестройки или образования новых связей и ломке старых.

При различных типах умственной деятельности происходит активация различных участков коры головного мозга и подкорковых образований. Отражением сложных активирующих и тормозных процессов в коре и других отделах ЦНС является изменение ЭЭГ и психофизиологических показателей.

В процессе осуществления оценочной, мотивационной деятельности, связанной с выбором альтернатив, направленной организацией новых видов деятельности в соответствии с доминирующей потребностью, возникает эмоциональное напряжение. Эмоциональная активация – необходимое звено при решении субъективно сложных мыслительных задач, при этом эмоциональное решение задач опережает их интеллектуальное решение. Таким образом, эмоции выступают в роли организатора целенаправленной умственной деятельности, хотя наличие вызванной ими активации отнюдь не гарантирует достижения верного результата.

Умственная деятельность, требующая выбора альтернатив, решения новых задач, в большей степени включает механизм, вызывающий через лимбико-ретикулярную систему повышение уровня готовности к действию и облегчающий совершение этого действия. Кроме того, лимбико-ретикулярная система играет важную роль в механизмах активации ЦНС и повышения эффективности умственной деятельности. Еще одним важным механизмом обеспечения эффективности умственной деятельности является увеличение кровотока в активно работающих нервных центрах.

Эти изменения происходят благодаря тому, что во время напряженной умственной работы создается функциональная система, объединяющая высшие нервные центры, которые осуществляют работу непосредственно, и вегетативные нервные центры, которые регулируют поддержание эффективной умственной деятельности.

Таким образом, колебания психофизиологических параметров и изменения вегетативных систем носят адаптивный характер и обеспечивают необходимый уровень функционирования физиологических систем путем перемежающейся оптимизации их активности. С повышением интенсивности умственной деятельности происходит перестройка функциональной системы: снижается уровень активности неспецифических функций, возбудимость ЦНС, уравновешенность нервных процессов, активность нервно-мышечного аппарата. В то же время специфические для умственной деятельности высшие психические функции обладают определенной устойчивостью. Чтобы обеспечить возросшую нагрузку, включается такой физиологический механизм, как увеличение межфункциональных связей.

• Умственная работоспособностьпредставляет собой многомерное понятие, включающее в себя три основных компонента:временную нагрузку, нагрузку усилия, нагрузку психологического стресса.Показателями умственной работоспособности считают продуктивность, точность, скорость работы, точность и скорость выполнения определенных операций. Однако для различных типов сложно выделить единые показатели умственной работоспособности. Например, у лиц операторских профессий, труд которых характеризуется высокими требованиями, предъявляемыми к восприятию, мышлению, нервно-эмоциональным напряжением, работоспособность зависит от уровня психофизиологических функций, прежде всего внимания и памяти, подвижности нервных процессов, скорости реакции.

При умственном труде вначале наблюдается повышение чувствительности анализаторных систем, в том числе зрительной и слуховой. Рядом исследователей установлено, что деятельность психических функций под влиянием умственной работы претерпевает, как правило, фазные изменения. В начале работы внимание, запоминание, скорость выполнения тестовых задач и профессиональная работоспособность обычно изменяются в сторону улучшения. Значительная же умственная нагрузка обычно оказывает угнетающее влияние на психическую деятельность. При этом количественные и качественные показатели работоспособности падают. Снижается лабильность зрительного анализатора. Обнаруживается ухудшение функций внимания (объем, концентрация, переключение), памяти (кратковременной и долговременной), восприятия, что сопровождается большим числом ошибок. В творческом труде снижение работоспособности может проявляться в появлении стереотипности и шаблонности.

• Снижение работоспособностии развитие утомления при умственном труде проходит через те же фазы, что и при физическом. Принципиальных различий в кривой работоспособности при физическом и умственном труде нет. Они имеются лишь в адекватных показателях умственной и физической работоспособности.

В первый период– период врабатываемости, длящийся от нескольких минут до одного часа – происходит постоянное повышение работоспособности с определенными колебаниями производительности работы, обусловленными поиском адекватного способа действия. Психофизиологическое содержание этого периода состоит в формировании рабочей доминанты (объединении нервных центров в функциональную, целостную систему), регуляции важнейших для выполнения работы функций, выработке и усвоении оптимального ритма работы. Все это сопровождается определенными функциональными сдвигами и нервно-психическим напряжением.

Второй период– оптимальной работоспособности – характеризуется стабильной умственной работоспособностью. При этом изменения показателей функций организма адекватны нагрузке и лежат в пределах физиологической нормы.

За ним следует третий период– полной компенсации, который наступает незаметно и постепенно. Здесь возникают начальные признаки утомления, которые могут компенсироваться волевым усилием человека и положительной мотивацией к работе. В этом периоде нет внешнего снижения работоспособности, а утомление проявляется в виде чувства усталости, наблюдаются большие сдвиги вегетативных функций.

Во время четвертого периода– неустойчивой компенсации – нарастает утомление, снижается работоспособность, но волевое усилие человека может поддерживать ее на каком-то заданном уровне. Степень снижения работоспособности и способность к ее компенсации зависят от индивидуальных особенностей. В этот период выражено чувство усталости, наблюдаются многообразные изменения показателей функций различных систем, особенно тех, которые обеспечивают выполнение работы, и психических функций, которые в структуре данной деятельности имеют решающее значение. Изменения в других системах имеют регуляторное или компенсационное значение.

Пятый период– период прогрессивного снижения работоспособности – отличается быстро нарастающим утомлением, которое выражается в снижении продуктивности умственной работы, функциональных сдвигах, неадекватном выполнении работы. Во время этого периода человек не в состоянии волевым усилием компенсировать снижение работоспособности.

• Возрастные особенности умственной работоспособности.Следует заметить, что, по результатам некоторых исследований, тренировка профессионально значимых функций организма человека в процессе трудовой деятельности способна нивелировать их возрастные изменения и сохранить, а иногда и повысить надежность умственной деятельности у лиц старшего возраста, часто за счет снижения общей производительности труда.

• Методы повышения умственной работоспособности.Важнейшим средством поддержания высокой работоспособности служит чередование умственного труда с физическим. Наилучшие результаты дает включение легкой физической нагрузки в середине или после окончания умственной работы, особенно если двигательная активность недостаточна.

Основные условия продуктивности умственной работы были сформулированы Н. Е. Введенским еще в 1911 году:

1) в работу нужно входить постепенно;

2) необходимо соблюдать определенный ритм работы, что способствует выработке навыков и замедляет утомление;

3) деятельность должна быть последовательной, следует регулировать, организовывать и планировать работу;

4) важно правильное чередование труда и отдыха, с учетом большой роли активного отдыха;

5) деятельность должна быть систематической.

Оптимальная умственная работа и стабильность высших психических функций обеспечиваются соответствующим уровнем функционирования ЦНС и вегетативной активации. Результаты исследований показывают, что наиболее существенные изменения в функциональном состоянии организма проявляются не столько под влиянием непосредственно умственной работы в обычных условиях, сколько при воздействии различных неблагоприятных факторов, особенно эмоциогенных. Поэтому большая роль принадлежит также созданию благоприятного психологического климата на производстве, учету и внедрению эргономических основ организации рабочего места.

В качестве других методов повышения умственной работоспособности указывают на применение аутогенных тренировок, использование определенной цветовой гаммы и цветозвуковых воздействий, оказывающих благотворный эффект, употребление тонизирующих средств.