Сравнение увеличения затрат энергии с увеличением тяжести работы показывает, что величина затрачиваемой энергии за вычетом основного обмена всегда больше совершаемой человеком «полезной» механической работы. Причина такого несоответствия заключается прежде всего в том, что при превращении химической энергии питательных веществ в работу значительная часть энергии теряется в виде тепла, не переходя в механическую энергию. Некоторая часть энергии расходуется на поддержание статических напряжений, которые только частично учитываются при подсчете совершенной человеком механической работы. Каждое движение человека требует и статических и динамических напряжений, причем соотношение тех и других при различных работах различно. Так, поднятие груза с высоты 1 м на высоту 1,5 м при выпрямленном туловище требует меньшей затраты энергии, чем поднятие такого же груза с высоты 0,5 м на высоту 1 м при наклонном положении туловища, так как удержание последнего в наклонном состоянии требует более значительного статического напряжения мышц спины.
Определенная часть энергии, образовавшейся при химических реакциях, расходуется на преодоление сопротивлений движению со стороны растягиваемых во время движения мышц-антагонистов и эластичных тканей в суставах, на преодоление вязкого сопротивления деформации мышц и на преодоление инерции движущихся звеньев тела при изменениях направления движения. Отношение количества выполненной человеком механической работы, выраженное в калориях, к величине затрат энергии, также в калориях, называется энергетическим коэффициентом полезного действия.
Величина коэффициента полезного действия зависит от способа работы, ее темпа и состояния тренированности и утомления человека. Иногда величину коэффициента полезного действия используют для оценки качества рабочих приемов. Так, при изучении движений опиловки металла было установлено, что на каждый килограмм-сила-метр работы затрачивается 0,023 ккал, что соответствует коэффициенту полезного действия 1/ = 10,2
Этот сравнительно невысокий коэффициент полезного действия объясняется значительной статической работой при опиловке, требующей напряжения мышц туловища и ног для сохранения рабочей позы. При других видах работы коэффициент полезного действия может быть больше или меньше величины, найденной для опиловки металла. Ниже приведены величины коэффициента полезного действия для некоторых работ:
Подъем тяжестей........................8,4
Работа напильником......................10,2
Работа вертикальным рычагом (толкание) 14,0
Вращение рукоятки.................20,0
Езда на велосипеде.....................30,0
Наибольшее значение, которого может достичь коэффициент полезного действия человеческого организма,- 30%. Эта величина достигается при выполнении хорошо освоенной, привычной работы с участием мускулатуры ног и туловища.
Величина коэффициента полезного действия работы в отдельных случаях позволяет установить более рациональные условия выполнения физической работы, в частности определить оптимальную скорость (темп), нагрузку, производительность работы. Большей частью величина энергетических трат на единицу продукции бывает наименьшей, а обратная ей величина коэффициента полезного действия - наибольшей при средних степенях скорости и нагрузки в середине периода работы, если она продолжается до утомления.
Изменение коэффициента полезного действия в отдельных случаях, в частности, когда сравниваются однородные работы, различающиеся лишь способом выполнения, может служить одним из критериев для оценки рациональности некоторых конкретных сторон труда. Однако этот критерий для работающего человека ни в какой мере не имеет того определяющего и универсального значения, которым он обладает в оценке работы машины. В то время как в паровой машине только внешняя механическая работа является основным полезным эффектом превращений энергии, а остальная извлеченная из топлива энергия справедливо считается бесполезно потерянной, для организма человека полезна и та часть потребляемой энергии, которая идет не на внешнюю механическую работу, а на повышение жизнедеятельности клеток во время работы и на восстановление временно уменьшающейся работоспособности.
Более точным и универсальным критерием физиологической оценки рациональности конкретных рабочих приемов и отдельных движений является длительность поддержания высокого уровня работоспособности, что проявляется в увеличении производительности труда и в таком приспособлении физиологических функций, которое ведет к дальнейшему развитию физических и духовных способностей человека.
Моторная единица – комплекс, включающий один мотонейрон и иннервируемые им мышечные волокна в пределах данной мышцы.
Сила мышц характеризуется величиной максимального напряжения, которое она способна развить при возбуждении. Максимальное напряжение, которое может развить мышца, зависит от числа и толщины волокон, входящих в ее состав. Занятия спортом приводят к утолщению волокон (рабочая гипертрофия), к увеличению силы мышц.
Абсолютная сила мышц – это сила приходящаяся на 1 см 2 поперечного сечения волокон мышцы.
Общий энергетический расход (Е) – сумма расхода на механическую работу (W) и образование тепла (Н)
Отношение величины производимой работы (в калориях) к общим энергетическим тратам характеризует механическую эффективность работы, так называемый коэффициент полезного действия (КПД) мышцы
.
КПД мышцы человека может достигать 25 % и в значительной мере зависеть от скорости ее сокращения. Наибольшая внешняя работа и наиболее высокий КПД наблюдается при средних скоростях работы . Понижение производительности работы при увеличении скорости сокращения мышцы связано с усилением внутреннего трения.
При слишком медленном сокращении КПД снижается в связи с тем, что часть энергии идет на поддержание укорочения мышцы.
Работа и сила мышц. Методика расчета величины работы, выполняемой мышцей. Правило средних нагрузок.
Поскольку основной задачей скелетной мускулатуры является совершение мышечной работы, в экспериментальной и клинической физиологии оценивают величину работы, которую совершает мышца, и мощность, развиваемую ею при работе.
Согласно законам физики, работа есть энергия, затрачиваемая на перемещение тела с определенной силой на определенное расстояние: А = P*h. Если сокращение мышцы совершается без нагрузки (в изотоническом режиме), то механическая работа равна нулю. Если при максимальной нагрузке не происходит укорочения мышцы (изометрический режим), то работа также равна нулю. В этом случае химическая энергия полностью переходит в тепловую.
Закон средних нагрузок - мышца может совершать максимальную работу при нагрузках средней величины.
При сокращении скелетной мускулатуры в естественных условиях преимущественно в режиме изометрического сокращения, например при фиксированной позе, говорят о статической работе, при совершении движений - о динамической.
Мышечное (физическое) утомление, его физиологические механизмы (для изолированной мышцы и в целостном организме). Значение трудов И.М. Сеченова. Адаптационно-трофическая роль симпатической нервной системы.
В результате продолжительной деятельности работоспособность скелетной мускулатуры понижается. Это явление называется утомлением. При этом снижается сила сокращений, увеличиваются латентный период сокращения и период расслабления.
Статический режим работы более утомителен, чем динамический. Утомление изолированной скелетной мышцы обусловлено прежде всего тем, что в процессе совершения работы в мышечных волокнах накапливаются продукты процессов окисления - молочная и пировиноградная кислоты, которые снижают возможность генерирования ПД. Кроме того, нарушаются процессы ресинтеза АТФ и креатинфосфата, необходимых для энергообеспечения мышечного сокращения. В естественных условиях мышечное утомление при статической работе в основном определяется неадекватным регионарным кровотоком. Если сила сокращения в изометрическом режиме составляет более 15% от максимально возможной, то возникает кислородное «голодание» и мышечное утомление прогрессивно нарастает.
Всем понятно, что чем больше отдача от людей, тем меньше финансовые издержки - не надо платить, выделять рабочие места в офисе и постоянно подталкивать непродуктивных членов коллектива. Дурной пример, как известно, заразителен, а в коллективе он заразителен вдвойне. Поэтому руководство компании и кадровые службы вынуждены направлять усилия на то, чтобы своевременно выявлять тех, кто работает «спустя рукава».
Заражение бездельем, порой напоминает лавинообразное падение предварительно выстроенных костяшек домино - падает одна, затем другая и так далее, пока не упадут все. Сотрудник, работающий «вполсилы», неэффективно и небрежно, приносит не только прямой вред организации, но и вносит смуту в коллектив, задает неправильные стандарты поведения, заражая коллег ленью и безалаберностью.
Классический пример. Директор (он же хозяин) автозаправочной станции ввел для операторов обязательное правило: вежливо здороваться с посетителями и всегда им улыбаться. Клиенты сразу отметили позитивные изменения в поведении работников автозаправочной станции. Увеличился поток посетителей, на заправке появились очереди. Но через некоторое время в коллективе появилась новая оператор - Надежда З., которая ранее работала на другой автозаправочной станции, где требования руководства были не так строги. Надежда решила, что можно трудиться по-старинке - разговаривать с хмурым выражением лица, неохотно пробивать заказ, не приветствовать посетителей. Постоянные клиенты обратили внимание на необщительную девушку, но доверия к заправке, тем не менее, не потеряли, поскольку неприветливость Надежды щедро компенсировалась внимательным и вежливым обслуживанием других операторов. Однако со временем другие сотрудники, глядя на свою нерадивую коллегу, стали меньше внимания уделять клиентам, рассудив, «почему ей можно, а нам нельзя?». Последствия для бизнеса были ощутимые. В пятистах метрах от АЗС открылась новая заправка с регламентированной системой обслуживания. Многие клиенты перешли к конкурентам, так как не могли оправиться от «потребительского шока», вызванного сначала суперкачественным, а затем крайне низким уровнем обслуживания.
Рыба ищет, где глубже…
Следует отметить, что «человек разумный» не способен долгое время оставаться совершенно бездеятельным, если, конечно, он не спит. Когда мы что-то «не делаем» или делаем неправильно или неэффективно, мы занимаемся совершенно другими делами, то есть так или иначе заполняем свое время. Одним из таких дел является широко известная имитация бурной деятельности , когда сотрудник постоянно суетится, куда-то бегает, делает массу телефонных звонков, но при этом его активность не имеет никакого полезного результата. Рабочее место таких людей завалено бумагами, они имеют массу незаконченных проектов и огромное количество деловых контактов, поздно уходят с работы и имеют крайне усталый вид.
Другой вариант реализации низкой эффективности - долгая раскачка . Сотрудник приходит на работу, пьет кофе, беседует с коллегами, смотрит прогноз погоды в Интернете, выходит курить, возвращается на рабочее место и… так до самого обеда. После обеда опять начинается вхождение в рабочий ритм. Если его не подгонять, то он ничего не сделает до самого вечера, когда уже пора уходить домой.
Затягивание сроков выполнения задачи
Мария Л., специалист отдела обучения персонала крупного холдинга в сфере нефтехимического производства, всегда долго и тщательно готовит документы - приказы о переподготовке персонала, распоряжения о формировании учебных групп, договора с учебными центрами. Процесс проверки уже готовых документов занимает вдвое больше времени. Такой подход приводит к тому, что организация производственного обучения происходит крайне медленно, а срыв сроков подготовки персонала ограничивает полное использование производственных мощностей предприятия. В ответ на замечания руководства о том, что работа не выполняется в срок, Мария обычно отвечает, что у нее просто не хватает времени.
Это довольно распространенная ситуация для бюрократизированных компаний. Когда для того чтобы сделать один шаг, требуется масса объяснений, санкций, распоряжений и других форм документального сопровождения процесса деятельности. Сотрудники достаточно творчески используют систему корпоративного документооборота, чтобы ничего не делать, либо работать с прохладцей, понемногу, руководствуясь поговоркой «Ешь - потей, работай - мерзни», подолгу и тщательно занимаются подготовкой процесса, собирают подписи и разрешения. Подобной же уловкой пользуются люди, которые ссылаются на постоянную нехватку ресурсов - денег, оборудования, информации.
Выполнение одной задачи в ущерб другой
Многие используют такую лазейку как «срочное задание», чтобы временно избавиться от надоевших повседневных дел или от других, менее интересных.
Руководитель крупного предприятия дал задание Светлане, своему секретарю, обзвонить всех руководителей подразделений с тем, чтобы они подготовили полугодовые отчеты и явились на общее собрание во второй половине дня. Помимо этого задания Светлана должна была выполнять свою повседневную работу: получать и регистрировать корреспонденцию, отвечать на входящие звонки и так далее. Секретарь начала обзванивать руководителей и совершенно забыла о своих каждодневных обязанностях. Сославшись на то, что у нее сейчас срочная работа, она довольно сухо попросила важного клиента перезвонить после обеда, что впоследствии повлияло на репутацию компании - клиент был рассержен столь формальным подходом и даже всерьез подумывал о разрыве деловых отношений с давним партнером и поставщиком.
Энергию в массы!
Чтобы человек продуктивно работал, в его деятельности должны присутствовать два компонента: первое - энергия, второе - направление, или цель. Низкий уровень энергии встречается, как правило, у людей больных, страдающих авитаминозом, с низкой мотивацией, усталых, имеющих серьезные психологические проблемы, ведущих нездоровый образ жизни. Поэтому одна из задач кадровой службы и менеджмента компании - обнаруживать людей с низким уровнем энергии и принимать необходимые меры .
Руководство одной из региональных сетей быстрого питания обнаружило, что производительность фронт-персонала - продавцов и кулинаров тонаров - крайне невысока. Многие сотрудники лениво и небрежно, без энтузиазма обслуживают клиентов, что влияет на отношение потребителей к компании. Решить проблему было поручено HR-службе, которая после ряда наблюдений сделала следующее заключение: большинство сотрудников - молодые люди, студенты. Они учатся и работают, а свободное время проводят в клубах, компаниях, на дискотеках, зачастую употребляя алкогольные напитки. Понятно, что такой образ жизни не способствует поддержанию отличной физической формы, что, в свою очередь, сказывается на работе. Нанимать на работу людей более старшего возраста с точки зрения кадровой политики было неприемлемо. Поэтому HR-служба подготовила план мероприятий, где руководству компании предлагалось создать корпоративный клуб для молодых сотрудников - организовать помещение для встреч и сделать небольшой спортзал. Руководство приняло предложение кадровой службы и выделило необходимые средства. И молодые сотрудники стали ходить на занятия по фитнесу, участвовать в мероприятиях. Уровень энергии ощутимо поднялся - все стали активнее работать, появился блеск в глазах.
Мотивация может быть и такой: организация для сотрудников обедов и ужинов. Такая забота о человеческих ресурсах полезна не только с точки зрения формирования корпоративной лояльности, но имеет и экономическое обоснование. Далеко не всегда сами сотрудники берут с собой на работу приготовленную дома еду. И далеко не все могут посетить в обеденный перерыв хорошее кафе, либо из-за нехватки времени и денег, либо из-за отсутствия нормального заведения общественного питания рядом с работой.
Огромное влияние на коллектив оказывает личное обращение руководителей к подчиненным. Различные собрания, деловые встречи, рабочие группы являются отличными энерджайзерами для сотрудников. Руководители подразделений должны уметь общаться со своими подчиненными - говорить ясно, четко, воодушевляюще. И задача кадровой службы - искать менеджеров среди таких кандидатов, которые способны вести за собой, поднимать уровень энергии не только у себя, но и у других людей.
Еще одна причина низкого уровня энергии - синдром выученной беспомощности . Термин «выученная беспомощность» был придуман психологами, проводившими эксперимент над собаками, суть которого заключалась в изучении реакции животного на слабые разряды электрического тока. Фактически собаки учились беспомощности, отказываясь совершать активные действия!
Сотрудники, находящиеся под постоянным прессом критики и негативного отношения, также становятся беспомощными и вялыми. Вместо того чтобы брать на себя ответственность и проявлять инициативу, они предпочитают жаловаться на начальство, низкую заработную плату и неблагодарных клиентов.
Одна из функций кадровой службы организации - диагностика стиля управления руководителей подразделений . Начальник может быть жестким и авторитарным, но если он умеет не только критиковать, но и хвалить подчиненных - энергетический уровень в отделе будет высоким. И наоборот, демократически настроенный, инициативный менеджер с легкостью может остановить работу целой компании, если он умеет только обвинять и находить недостатки.
Большой документооборот также приводит к тому, что люди начинают работать осторожно, порой предпочитая не делать ничего, лишь бы не допустить ошибку. Необходимо максимально избавляться от лишних бумаг, а также от ненужных согласований и разрешений.
Впередсмотрящие
Без карты и компаса корабли сбиваются с курса, а без сопровождения наземной диспетчерской службы самолет может потерять ориентацию и разбиться. Также и персонал без целей в работе начинает заниматься всем чем угодно, только не своими непосредственными обязанностями. У каждого работника должна быть своя «координатная сетка». Он должен четко знать, что ему делать в первую очередь, что во вторую и так далее. Постановка целей и задач должна быть конкретной, измеримой и ограниченной временными рамками.
Человек должен не только представлять свой конечный результат, но и знать, что он будет делать в том случае, если в настоящий момент выполнить работу невозможно по объективным причинам. Так, например, опытные бригадиры всегда планируют для строителей работу, которую они могут делать на случай, если вовремя не будут подвезены строительные материалы. Чтобы работа не стояла, а люди не «расхолаживались». Практика «запасного фронта работ» может в значительной степени повысить производительность труда.
Вперед смотрящими и должны стать отделы управления персоналом. Свою деятельность им надо направлять на диагностику стиля руководства начальников подразделений, удовлетворенности сотрудников своей работой, а также выстраивание системы содержания рабочего времени сотрудников. При этом для исследований используются структурированные интервью, тесты и фокус-группы.
Пример вопросов для интервью и фокус-групп с сотрудниками:
- Отношение к работе, удовлетворенность
- Что вам нравится, что не нравится сейчас в вашей работе?
- Каких ресурсов вам не хватает для эффективной работы (финансов, информации, другое)?
- Какие основные трудности есть в вашей работе?
- Какие обязанности, на ваш взгляд, являются ненужными, но вам приходится их выполнять?
- Как, по-вашему, ваши коллеги относятся к своей работе?
- Взаимоотношения с начальством, стиль руководства
- С какими подразделениями чаще всего вы взаимодействуете?
- Кто контролирует вашу работу, каким образом?
- Как оценивают вашу работу, каким образом?
- Как для вас формулирует цели вашей работы ваше непосредственное руководство?
- Довольно ли вашей работой ваше начальство или нет, в чем это выражается?
- Структура и содержание работы
- Из чего состоит ваш рабочий день? На что вы тратите большую часть времени (на какие виды работ)?
- Хватает ли вам самостоятельности в принятии решений?
- Как вы планируете свою деятельность?
Для диагностики стиля руководства многие службы управления персоналом используют психологические тесты, однако, на наш взгляд, метод психологического тестирования имеет ограничения в связи с тем, что использовать тесты повторно можно только через достаточно большой промежуток времени. Поскольку повторный опрос одних и тех же респондентов снижает надежность результатов - многие руководители стремятся давать социально желательные ответы. К тому же многие стандартные опросники достаточно хорошо «читаемы», и для человека не представляет особой сложности дать ответы, которые, по его мнению, хотело бы видеть руководство. Наиболее надежным и точным методом исследования стиля управления являются кейсы. Причем лучше, если на них нужно будет отвечать по принципу «Ситуация - действия - прогнозируемый результат».
Энергозатраты и, следовательно, потребность в энергии у здорового человека при нормальной физической нагрузке складываются из четырех главных параметров. Прежде всего - это основной обмен. Он характеризуется потребностью в энергии человека, находящегося в покое, до приема пищи, при нормальной температуре тела и температуре окружающей среды 20 °С. Основной обмен служит для поддержания важных функций систем жизнеобеспечения организма: 60% энергии расходуется на производство тепла, остальное - на работу сердца и кровеносной системы, дыхание, работу почек и мозга. Основной обмен подвержен лишь незначительным колебаниям. Регуляция основного обмена осуществляется с помощью гормонов и через вегетативную нервную систему. Его величину определяют путем измерения количества выделяемого тепла (прямая калориметрия) или путем регистрации потребления кислорода и выделения углекислого газа (непрямая калориметрия).
Второй после основного обмена составляющей энерготрат организма являются так называемые регулируемые затраты энергии. Они соответствуют потребности энергии, используемой на работу сверх основного обмена. Любой вид мышечной деятельности, даже изменение положения тела (из положения лежа в положение сидя), увеличивает энергозатраты организма. Изменение величины потребления энергии определяется продолжительностью, интенсивностью и характером мышечной работы. Поскольку физическая нагрузка может иметь различный характер, энерготраты подвержены значительным колебаниям.
Энергозатраты у спортсмена определяются еще большим числом составляющих:
Климато-географические условия тренировки;
Объем тренировки;
Интенсивность тренировки;
Вид спорта;
Частота тренировок;
Состояние при тренировке;
Специфическое динамическое действие пищи;
Температура тела спортсмена;
Профессиональная деятельность;
Повышенный основной обмен;
Потери на пищеварение.
Чем больше мышечная работа, тем сильнее возрастает расход энергии.
В опытах с работой на велоэргометре, при точно определенной величине мышечной работы и точно измеренном сопротивлении вращению педалей была установлена прямая (линейная) зависимость расхода энергии от мощности работы, регистрируемой в килограммометрах или ваттах. Вместе с тем было выявлено, что не вся энергия, расходуемая человеком при совершении механической работы, используется непосредственно на эту работу, ибо большая часть энергии теряется в виде тепла. Известно, что отношение энергии, полезно затраченной на работу, ко всей израсходованной энергии называется коэффициентом полезного действия (КПД). Считается, что наибольший КПД человека при привычной для него работе не превышает 0,30-0,35. Следовательно, при самом экономном расходе энергии в процессе работы общие энергетические затраты организма минимум в 3 раза превышают затраты на совершение работы. Чаще же КПД равен 0,20-0,25, так как нетренированный человек тратит на одну и ту же работу больше энергии, чем тренированный.
С ориентацией на мощность и расход энергии были установлены зоны относительной мощности в циклических видах спорта (табл. 5).
Эти четыре зоны относительной мощности предполагают деление множества, различных дистанций на четыре группы: короткие, средние, длинные и сверхдлинные.
В чем же суть разделения физических упражнений по зонам относительной мощности и как это группирование дистанций связано с энергозатратами при физических нагрузках разной интенсивности?
Во-первых, мощность работы прямо зависит от ее интенсивности. Во-вторых, высвобождение и расход энергии преодоления дистанций, входящих в различные зоны мощности, имеют существенно отличающиеся физиологические характеристики.
Таблица 5
Зоны относительной мощности в спортивных упражнениях (по B.C. Фарфелю, Б.С. Гиппенрейтеру)
Зона максимальной мощности. В ее пределах может выполняться работа, требующая предельно быстрых движений. Продолжительность этой работы обычно не превышает 20 сек. При такой максимальной работе явления утомления наступают уже через 10-15 сек., что проявляется в некотором снижении интенсивности. Ни при какой другой работе не освобождается столько энергии, сколько при работе с максимальной мощностью. Кислородный запрос в единицу времени самый большой, потребление организмом кислорода незначительно. Работа мышц совершается почти полностью за счет бескислородного (анаэробного) распада веществ. Практически весь кислородный запрос организма удовлетворяется уже после работы, т.е. запрос во время работы почти равен кислородному долгу. Из-за кратковременности работы кровообращение не успевает усилиться, частота же сердечных сокращений значительно возрастает к концу работы. Однако минутный объем крови увеличивается ненамного, потому что не успевает вырасти систолический объем сердца.
Зона субмаксимальной мощности. Предельная ее продолжительность не менее 20-30 сек., но не более 3-5 мин. При такой работе образуется значительное количество молочной кислоты, которая растворяется в крови. Помимо анаэробных процессов, интенсивно развертывающихся при этой работе, включаются также и аэробные процессы. Резко усиливаются дыхание и кровообращение. Это обеспечивает увеличение количества кислорода, притекающего с кровью к мышцам. Потребление кислорода непрерывно возрастает, но максимальных величин оно достигает почти в конце работы. Образующийся кислородный долг очень велик - он значительно больше, чем после работы максимальной мощности, что объясняется продолжительностью работы.
Зона большой мощности. Она характеризуется длительностью не менее 3-5 мин. и не более 20-30 мин. Здесь уже вполне достаточно времени для того, чтобы дыхание и кровообращение могли усилиться в полной мере. Поэтому работа, выполняемая через несколько минут после старта, происходит при потреблении кислорода, близком к максимально возможному. Вместе с тем кислородный запрос при такой работе больше, чем возможное потребление кислорода. Интенсивность анаэробных процессов превышает интенсивность аэробных реакций. В связи с этим в мышцах накапливаются продукты анаэробного распада, и происходит образование кислородного долга.
Во время работы большой интенсивности заметную роль играют выделительные процессы. Потоотделение, усиливающееся в первые минуты работы, полностью включается в терморегуляторную функцию, предохраняя организм от перегревания. Помимо этого, с потом удаляется часть молочной кислоты и других продуктов обмена, поступивших из мышц в кровь.
Зона умеренной мощности. Она может продолжаться от 20-30 мин. до нескольких часов. Особенностью, отличающей зону умеренной интенсивности от всех трех вышеперечисленных зон, является наличие устойчивого состояния (равенство величин кислородного запроса и потребления кислорода). Лишь в начале работы кислородный запрос превышает потребление кислорода. Однако уже через несколько минут потребление кислорода достигает уровня кислородного запроса. Накопление молочной кислоты при устойчивом состоянии отсутствует или же невелико. Функции дыхания и кровообращения увеличены сильно, однако не максимально.
Длительная работа умеренной интенсивности, сопровождающаяся сильным потоотделением, вызывает большие потери воды из организма, и потерю веса (до 0,8-1 кг в 1 час).
Итак, в результате повторных нагрузок определенной мощности на тренировочных занятиях организм адаптируется к соответствующей работе благодаря совершенствованию физиологических и биохимических процессов, особенностей функционирования систем организма. Повышается КПД при выполнении работы определенной мощности, повышается тренированность, растут спортивные результаты.
Режимы работы мышц
Механическая работа (А), совершаемая мышцей, измеряется произведением поднимаемого веса (Р) на расстояние (h): А = Р * h кгм. При регистрации работы изолированной мышцы лягушки видно, что чем больше величина груза, тем меньше высота, на которую его поднимает мышца. Различают 3 режима работы мышцы: изотонический, изометрический и ауксотонический.
Изотонический режим (режим постоянного тонуса мышцы) наблюдается при отсутствии нагрузки на мышцу, когда мышца закреплена с одного конца и свободно сокращается. Напряжение в ней при этом не изменяется. Это происходит при раздражении изолированной мышцы лягушки, закрепленной одним концом на штативе. Так как при этих условиях Р = 0, то механическая работа мышцы также равна нулю (А = 0). В таком режиме работает в организме человека только одна мышца - мышца языка. (В современной литературе также встречается термин изотонический режим по отношению к такому сокращению мышцы с нагрузкой, при котором по мере изменения длины мышцы напряжение ее сохраняется неизменным, но в этом случае механическая работа мышцы не равна пулю, т. е. она совершает внешнюю работу).
Изометрический режим (режим постоянной длины мышцы) характеризуется напряжением мышцы в условиях, когда она закреплена с обоих концов или когда мышца не может поднять слишком большой груз. При этом h = 0 и, соответственно, механическая работа тоже равна нулю (А = 0). Этот режим наблюдается при сохранении заданной позы и при выполнении статической работы. В этом случае в мышечном волокне все равно происходят процессы возникновения и разрушения мостиков между актином и миозином, т. е. тратится энергия на эти процессы, но отсутствует механическая реакция перемещения нитей актина вдоль миозина. Физиологическая характеристика такой работы заключается в оценке величины нагрузки и длительности работы.
Ауксотонический режим (смешанный режим) характеризуется изменением длины и тонуса мышцы, при сокращении которой происходит перемещение груза. В этом случае совершается механическая работа мышцы (А= Р? h). Такой режим проявляется при выполнении динамической работы мышц даже при отсутствии внешнего груза, так как мышцы преодолевают силу тяжести, действующую на тело человека. Различают 2 разновидности этого режима работы мышц: преодолевающий (концентрический) и уступающий (эксцентрический) режим.
Для измерения мышечной силы применяют динамометры: кистевой и становой. Максимальная сила кисти, кгс вычисляется как среднее арифметическое трех сжиманий динамометра с максимальной силой через одну минуту.Развивая напряжение и сокращаясь, мышца способна выполнять механическую работу. Наибольшую работу он выполняет при средних нагрузках и средних скоростях. Это явление получило название закона средних нагрузок.Средние нагрузки и средние скорости сокращения различны для разных мышц, что необходимо учитывать при разработке норм и организации труда.
Коэффициент полезного действия мышц
Во время работы в мышце в зависимости от интенсивности изменений обмена веществ возрастает образование тепла. Часть энергии, освобождающейся при химических процессах без превращения в тепло, непосредственно переходит в кинетическую энергию сокращения мышцы. Остальная большая часть энергии химических процессов превращается в тепловую, поэтому мышцы при сокращении выделяют тепло.
