Реферат на тему:
Нервові процеси та їх динаміка. Збудження і гальмування
Людина відчуває на собі вплив факторів зовнішнього середовища. У самому
організмі відбуваються зміни, на які вона також реагує. Фактори
зовнішнього і внутрішнього середовища є матеріальною причиною всіх
процесів і явищ, які виникають в організмі, оскільки є для нього
подразниками. Всі подразнення, що сприймаються організмом, несуть
різноманітну інформацію, яка переробляється на різних рівнях нервової
системи і втілюється в одному й тому самому фізіологічному процесі —
збудженні.
Збудження — це біологічний процес, який складається з нервових імпульсів
і приводить в дію той чи інший орган або елемент. Процес збудження
виникає в усіх органах, які складаються з нервової і м’язової тканини,
та в залозах. Специфічною ознакою збудження м’яза є його скорочення. У
нервових клітинах під час збудження генеруються нервові імпульси,
залозові клітини виділяють секрет.
Специфічною властивістю збудження є здатність передаватися по нервових
волокнах, що забезпечує фізіологічний зв’язок між усіма системами та
елементами організму, їх функціональну єдність.
Процес збудження супроводжується витратами енергетичних ресурсів клітин.
Тому неспецифічні ознаки збудження такі:
прискорення обміну речовин у клітині;
посилення теплопродукції;
зміни електричного стану.
Чим більше навантаження у вигляді процесу збудження здатні витримати
елементи мозку або нервова тканина, тим вищою є їх працездатність.
Для виникнення збудження мають значення сила подразника, швидкість
наростання подразнення і час дії. За силою подразники поділяються на
підпорогові, порогові і надпорогові. Підпорогові подразники
характеризуються силою, якої недостатньо для збудження. Пороговою
називається мінімальна сила подразника, достатня для виникнення
збудження. Надпорогові подразники мають велику силу і призводять до
значніших функціональних змін.
Між силою подразника і тривалістю його дії існує обернено пропорційна
залежність: чим більша сила подразника, тим меншою є тривалість його
дії, що необхідна для виникнення збудження, і навпаки.
Діяльність нервової системи, за висловом І. П. Павлова, характеризується
процесами збудження і гальмування.
Гальмування — складний біологічний процес, який послаблює або припиняє
діяльність того чи іншого органа, знижує рівень активності фізіологічних
систем. На відміну від збудження, гальмування відбувається переважно
всередині клітин і не поширюється по нервових провідниках до інших
органів.
У фізіологічних системах, які працюють, процеси збудження і гальмування
тісно пов’язані з процесами виснаження і відновлення. Під виснаженням
розуміють витрати матеріальних ресурсів клітин, насамперед клітин
центральної нервової системи, під час їх активного стану, тобто під час
збудження. Гальмування забезпечує відновлення нормального стану
протоплазми клітини та її функціональних ресурсів. Коли виснаження
матеріальних ресурсів клітини досягає певного кількісного значення,
включається процес гальмування, який припиняє подальше використання
функціональних ресурсів. Отже, виснаження є подразником гальмівного
процесу, а гальмування — подразником відновлювальних процесів у
клітинах.
У стані гальмування нервова клітина не відповідає на імпульси, що
надходять, і активно відновлює свої ресурси.
У кожній нервовій клітині процеси збудження і гальмування закономірно
змінюються, являючи собою різні фази її діяльності. При дії подразника
надмірної сили або багаторазового його повторення у нервових клітинах
замість збудження виникає процес гальмування. Таке гальмування отримало
назву охоронного, біологічного за суттю і безумовного за походженням.
Закономірності взаємодії процесів збудження і гальмування такі:
іррадіація;
індукція.
Іррадіація — це поширення нервового процесу з місця, де він виник, на
навколишні нервові центри.
Індукція — це наведення протилежного процесу на навколишні нервові
центри за умови концентрації збудження чи гальмування на місці свого
виникнення.
Концентрація збудження в нервових клітинах, що працюють, та індукція
гальмування на навколишні нервові центри у процесі праці виключають
непотрібні дії та зайві рухи працівника.
Отже, гальмування у процесі праці:
виключає реакції працівника на побічні подразники;
захищає нервову систему від перенапруження та функціонального
виснаження.
Основними властивостями нервових процесів є їх сила, врівноваженість і
рухливість.
Силою нервових процесів називають здатність нервових клітин розвивати і
тривалий час витримувати значні напруження збудження і гальмування.
Врівноваженість нервових процесів — це їх співвідношення за силою.
Рухливість нервових процесів — це швидкість переходу збудження у
гальмування, і навпаки.
Лабільність і парабіоз
Рівень збудливості характеризує функціональний стан тканини. Мірою
збудливості є мінімальна сила подразника, яка викликає збудження.
М. Є. Введенський сформулював поняття про функціональну рухливість, або
лабільність, збудливої тканини (нерва, м’яза).
Лабільність — це здатність збудливої тканини до відтворення нервових
імпульсів відповідно до ритму подразнення. Мірою лабільності є найбільша
кількість імпульсів, що їх тканина здатна відтворити за 1 с відповідно
до частоти дії подразника, тобто без трансформації ритму. Для кожної
тканини характерний певний максимальний ритм збудження, що характеризує
її функціональну рухливість. Так, для нерва він становить 500—800, а для
м’яза — 200—300 імпульсів за секунду.
Лабільність — величина непостійна. Її можна підвищити тренуваннями.
Здатність збудливої тканини підвищувати свою лабільність
О. О. Ухтомський назвав засвоєнням ритму. За несприятливих умов
лабільність тканини знижується, зменшується кількість відтворюваних
імпульсів, порушується ритм збуджень. Цей стан зниження функціональної
рухливості (лабільності) отримав назву парабіозу.
М. Є. Введенський відкрив у нервових структурах під час подразнення дві
фази зрушень:
продромічну, що характеризується зниженням збудливості, підвищенням
лабільності й працездатності;
парабіотичну, що характеризується підвищенням збудливості, зниженням
лабільності й працездатності.
Він експериментально довів, що подразнення надмірної сили і частоти
викликають у нервово-м’язовому з’єднанні особливий вид збудження, яке не
здатне поширюватися і з подальшим поглибленням переходить у гальмування.
Скорочення м’яза при цьому спочатку зменшується, а зі збільшенням сили і
частоти дії подразника м’яз починає розслаблятися. Це означає, за
висловом М. Є. Введенського, що існують оптимум і песимум частоти і сили
подразника. Оптимальними (найкращими) є такі частота і сила подразнення,
які викликають максимальне скорочення м’яза. Оптимальний ритм збудження
у 2—3 рази менший за максимальний.
Частота і сила подразнення, які призводять до послаблення відповідної
реакції тканини, називаються песимальними (найгіршими).
Песимум виникає в синапсах, оскільки нерв проводить значно більшу
кількість імпульсів, ніж дозволяє лабільність нервово-м’язового
з’єднання. Внаслідок цього змінюється провідність ділянки нерва, тобто
виникає парабіоз.
Парабіоз — це особливий стан стійкого збудження в певній ділянці
збудливої тканини, який змінює її провідність. Виявляється як
гальмування.
Перехід збудження в гальмування під час дії подразнень надмірної сили і
частоти є загальним законом життєдіяльності збудливих клітин і тканин,
законом парабіозу. Парабіоз має три фази:
рівноважну, яка характеризується тим, що і сильні і слабкі подразники
викликають однакову реакцію (наприклад, м’язове скорочення однакової
сили);
парадоксальну, коли сильні подразники викликають слабку реакцію, а
слабкі, навпаки, — сильне збудження;
гальмівну (ультрапарадоксальну), коли немає чіткої реакції ні на слабкі,
ні на сильні подразнення.
Виникнення і розвиток усіх фаз парабіозу характеризує зниження
лабільності і працездатності. У процесі роботи парабіоз виявляється в
неадекватних діях працівника або у їх відсутності тоді, коли особливо
необхідні активні дії. Отже, парабіоз може призводити до помилок та
аварій на виробництві.
Методи вивчення властивостей нервової системи
Наукою доведено, що існує зв’язок основних властивостей нервових
процесів (сили, рівноважності, рухливості) з важливими для діяльності
психофізіологічними особистісними якостями людини. Так, із силою
нервових процесів пов’язані довгочасна витривалість та витривалість до
екстремального напруження, стійкість. Реакції на випадкові подразники
зумовлюються рівноважністю нервових процесів. Швидкість перебігу
розумових процесів і пам’яті залежить від рухливості, лабільності та
сили нервових процесів.
Функціональний стан ЦНС можна розглядати як інтегральний показник
працездатності людини, оскільки він безпосередньо пов’язаний зі станом
окремих фізіологічних систем організму.
Для визначення загальних та окремих властивостей нервової системи існує
багато методів [4; 19]. Однак більшість із них є досить складними,
вимагають застосування відповідної апаратури, а тому в умовах
виробництва доцільно використовувати спрощені методики.
1. Визначення сили нервової системи на основі показника часу реакції на
подразник.
З цією метою пропонується шість фіксованих рівнів інтенсивності звуку з
частотою 1000 Гц — від 45 до 120 дБ із кроком 15 дБ.
Сила нервової системи визначається за формулою:
,
де t1, t2 — час реакції відповідно на мінімальний та максимальний
подразник.
Якщо К = 1,0—1,4, маємо ознаку слабкої нервової системи, якщо К =
1,5—2,0 — ознаку сильної нервової системи.
2. Вивчення стану нервової системи за допомогою буквених тестів.
Найбільш поширеними буквеними тестами є таблиці Анфімова, Коновалова та
Іванова-Смоленського (додатки 1, 2, 3).
Працівникові ставиться завдання в коректурному тесті закреслити певну
літеру, наприклад «а». Робота триває декілька хвилин (як правило, 5) з
поміткою на тесті закінчення кожної хвилини вертикальною лінією. Після
2—3-хвилинного відпочинку дослідження повторюють 2—3 рази.
Працездатність мозку оцінюється:
за якістю виконаної роботи. Підраховуються неправильно закреслені та
пропущені букви і співвідносяться із загальною кількістю букв, які слід
було закреслити;
за витратами часу на перегляд одного рядка. Обчислюється діленням часу
виконання завдання на кількість переглянутих рядків.
Стан нервової системи оцінюють за такими показниками:
1. Усталення умовної реакції — характеризується спочатку зменшенням її
прихованого періоду, а потім його стабілізацією на певному рівні.
2. Зовнішнє гальмування. Перші 2—3 хвилини літера закреслюється у
звичайному порядку, а після паузи робота виконується на фоні звукового
сигналу (5—10 раз за хвилину тривалістю 2—3 секунди). Показником є
сповільнення і погіршення якості виконання завдання.
3. Умовне гальмування. Для цього працівникові пропонується закреслити
одну літеру, наприклад «м», а після паузи продовжити цю роботу, але не
викреслювати літеру «м», якщо перед нею стоїть літера «н». Кількість
пропусків і помилок є показником сили внутрішнього умовного гальмування.
4. Диференціювальне гальмування. Працівникові пропонується одну літеру
закреслювати, а другу підкреслювати. Можна ускладнити завдання: одну
букву закреслювати зверху зліва вниз направо, другу — зверху справа вниз
наліво, третю підкреслювати знизу, а четверту — зверху.
5. Запізніле гальмування. В цьому разі потрібно закреслити букву,
розміщену через 2 або 3 букви після певної заданої букви, наприклад «к».
Чим більша відстань між буквами, тим складніше завдання.
Аналізуючи помилки та пропуски, слід мати на увазі таке:
якщо закреслено букву, подібну до тієї, яку потрібно було закреслити
(наприклад, «с» і «е»), і якщо це сталося на початку роботи, то це є
показником недостатньої спеціалізації рефлексу; якщо помилка трапилася в
середині або в кінці роботи, то діяв екстраподразник; якщо
екстраподразника не було, то фактором впливу є робота;
якщо пропущено букву, яка стоїть на 2—5 місці після закресленої, то це є
ознакою від’ємної індукції (поширення процесу гальмування);
якщо пропущено букву, яка стоїть на 2—5 місці після гальмівної
комбінації, то це розглядається як результат послідовного гальмування;
у всіх інших випадках пропуск або відсутність реакції вказує на зовнішнє
гальмування.
Закреслення подібних букв, підвищена реакція на екстраподразники,
недотримання обумовлених інструкцією процесів внутрішнього гальмування —
усе це свідчить про переважання процесу збудження. Повільна робота,
велика від’ємна індукція, виразне послідовне гальмування, збільшення
кількості пропущених букв після впровадження гальмування свідчать про
переважання гальмівного процесу. Якщо ці порушення спостерігаються після
трудових навантажень, то вони є показниками втоми.
У таблиці Коновалова кількість позитивних і негативних
(диференційованих) подразників однакова.
Найпростішими комбінаціями є такі:
1) «а» після «и» — 100 поєднань позитивних подразників;
«а» після «к» — 100 поєднань негативних подразників;
2) «е» після «х» — 50 поєднань позитивних подразників;
«е» після «а» — 50 поєднань негативних подразників;
3) «в» після «е» — 25 поєднань позитивних подразників;
«в» після «к» — 25 поєднань негативних подразників;
При обробці даних, отриманих за тестом Коновалова, враховуються:
загальна кількість переглянутих букв;
кількість заданих букв серед переглянутих букв;
кількість допущених помилок.
Усі помилки поділяються на дві групи:
помилки, допущені при визначенні основної літери;
помилки, допущені при визначенні диференційованої літери.
За кількістю переглянутих позитивних літер дається оцінка процесу
збудження, за кількістю помилок, допущених при визначенні
диференціювальних літер, — внутрішнього гальмування.
3. Вивчення стану нервової системи на основі дослідження змін, що
відбуваються в аналізаторних апаратах.
Найбільш поширеними для вивчення зорового аналізатора є методика
визначення стійкості ясного бачення та методика визначення критичної
частоти злиття мигтінь.
Найпоширенішим є метод Ферре, згідно з яким тестом-об’єктом виступає
склад «li». На цьому складі піддослідний фіксує погляд протягом трьох
хвилин. Під час досліду фіксується час, протягом якого чітко
сприймається «li» (час ясного бачення) і час, коли склад «li»
сприймається як дві паралельні лінії (| |) (час неясного бачення). Про
такі сприйняття піддослідний сигналізує. Стійкість ясного бачення К
визначається (у відсотках) відношенням часу ясного бачення tя до всього
часу спостереження t:
.
Метод визначення критичної частоти злиття мигтінь грунтується на тому,
що ритмічно перервне світло низької частоти викликає відчуття мигтіння.
Найменшій кількості мигтінь, при якій настає їх злиття у рівномірне
світло, називається критичною частотою злиття мигтінь (КЧЗМ).
Вимірювання протягом робочого дня показника КЧЗМ проводиться для оцінки
працездатності. Зменшення його в кінці робочого дня порівняно з
доробочим періодом на 10 % свідчить про низьку напруженість праці; на
11—28 % — середню; більше 28 % — про високу.
4. Вивчення властивостей нервової системи за показником
«збудження—гальмування».
З цією метою на аркуші паперу накреслюють по три еталонних лінії для
правої і лівої рук. По кожній еталонній лінії проводять олівцем (не
відриваючи його) від початку до кінця п’ять раз спочатку правою, а потім
лівою рукою. Вимірюється довжина останньої лінії, проведеної по кожній
еталонній лінії. За співвідношенням довжини останньої (п’ятої лінії) в
кожному досліді з еталонною можна зробити висновок про врівноваженість
збудження і гальмування. Стійке збільшення довжини п’ятої лінії свідчить
про наростання збудження, а її зменшення — про гальмівність нервової
системи. Якщо лінії за довжиною близькі до еталонної — процеси збудження
і гальмування урівноважені.
5. Вивчення властивостей нервової системи за допомогою методики
«теппінг-тест».
Тест грунтується на зміні в часі максимального темпу рухів кисті і
характеризує витривалість нервової системи. Тест виконується протягом 30
с, а показники роботи фіксуються за кожні 5 с.
Для виконання роботи креслять на аркуші паперу 6 квадратів. У кожному
квадраті протягом 5 с в максимальному темпі наносять олівцем точки,
переходячи від одного квадрата до іншого за годинниковою стрілкою. Весь
час необхідно працювати з максимальним вольовим зусиллям. Підраховується
кількість точок у кожному квадраті і будується крива працездатності. (На
осі абсцис відкладається час — п’ятисекундні інтервали, а на осі ординат
— кількість точок, нанесених за кожні 5 с). Темп рухів (кількість точок)
за перші 5 с вважається вихідним показником. Оцінювання результатів
тестування:
а) якщо максимальний темп рухів припадає на перші 10—15 с, а потім він
зменшується до рівня, нижчого за вихідний, то такий тип динаміки
свідчить про сильну нервову систему;
б) якщо максимальний темп утримується приблизно на одному рівні протягом
усього часу роботи, то це свідчить про середню силу нервової системи;
в) якщо починаючи з другого 5-секундного відрізка максимальний темп
неухильно знижується, то такий тип кривої свідчить про слабкість
нервової системи;
г) якщо протягом перших 10—15 с темп утримується на одному рівні, а
потім знижується, то це є свідченням середньо-слабкої нервової системи;
д) якщо початкове зниження темпу змінюється його наростанням до
вихідного рівня, то це свідчить про середньо-слабку нервову систему.
Література
Агапова Е. Г. Основы физиологии и психологии труда. — Самара, 1991. —
149 с.
Асеев В. Г. Преодоление монотонности труда в промышленности. — М.:
Экономика, 1974. — 191 с.
Влияние условий труда на работоспособность и здоровье операторов / Под
редакцией А. О. Навакатикяна. — К.: Здоров’я, 1984. — 144 с.
Горшков С. И., Золина З. М., Мойкин Ю. В. Методики исследований в
физиологии труда. — М.: Медицина, 1974. — 311 с.
Зинченко В. П., Мунипов В. М. Основы эргономики. — М.: Экономика,
1980. — 343 с.
Интегральная оценка работоспособности при умственном и физическом труде
(Метод. рекомендации) / Е. А. Деревянко, В. К. Хухлаев и др. — М.:
Экономика, 1976. — 76 с.
Климов Е. А. Введение в психологию труда. Учебник для
ВУЗов. — М.: Культура и спорт, ЮНИТИ, 1998. — 350 с.
Количественная оценка тяжести труда. Межотраслевые методические
рекомендации / Составители В. Г. Макушин и др. — М.: Экономика, 1988. —
116 с.
Косилов С. А. Очерки физиологии труда. — М.: Медицина, 1965. — 371 с.
Косилов С. А. Физиологические основы НОТ. — М.: Экономика, 1969. —
302 с.
Нашли опечатку? Выделите и нажмите CTRL+Enter
