Психофизиология компонентов работоспособности

     Следовательно, характеризуя первый признак оптимального состояния, следует принимать во внимание не сами по себе абсолютные величины того или иного показателя, а максимальное проявление функции. Действительно, силовую деятельность характеризует максимум силы, а работу на скорость — максимум быстроты. Показателями же максимума быстроты являются как наименьший латентный период, так и наименьшее время, затрачиваемое на прохождение данного участка пути.

     Этот  же признак выявлен нами и в  отношении сенсорных функций  двигательной системы.

     В одном из исследований было показано, что точность движений в локтевом суставе наибольшая при амплитуде движений, равной 50-55 град.

     В другой работе, исследуя точность глазомера  в зависимости от удаленности  объекта от глаз, мы выявили, что  лучше всего глазомер проявляется  при средних расстояниях (около 1 м).

     Опыты ставились на 9 взрослых лицах, у  которых исследовался глазомер (нахождение середины 20-сантиметровой линейки) при близком расстоянии линейки от глаз (40-50 см), при среднем расстоянии (90-100 см) и при большом расстоянии (2,5-3 м). В каждой серии измерения глазомера производились по 10 раз, затем высчитывалась средняя ошибка. При близком расстоянии в среднем для всех испытуемых ошибка равнялась 2,23 мм, при среднем расстоянии — 1,42 мм, при большом расстоянии — 1,50 мм.

     Таким образом, как в отношении двигательных функций, так и в отношении функций восприятия и оценки раздражителя первым признаком оптимального состояния работающей системы является максимальное проявление изучаемой функции.

     2. Длительное поддержание максимума  функции

     Н. Е. Введенский отметил одно важное различие между оптимальным и пессимальным раздражителями. И для того и для другого характерно то, что они вызывают максимальные сокращения мышцы (амплитуда сокращения наибольшая). Однако если при пессимальной силе раздражения очень скоро наступает снижение амплитуды сокращения мышцы, то при оптимальных величинах раздражения максимальные величины сокращения воспроизводятся длительное время. Этот же признак отмечается Введенским и для нерва: возбудимость и проводимость (в чем и выражается его «работоспособность») дольше всего оказываются сохраненными при умеренных величинах раздражений.

     Ряд авторов подтвердили это. Л.В. Латманизова  пришла к выводу, что оптимальный  ритм нерва обладает тем преимуществом, что он может длительно воспроизводиться синхронно с раздражением без признаков трансформации, угнетения или утомления. М. И. Виноградов, характеризуя оптимальный темп работы, говорит, что при этом темпе человек может работать длительное время.

     3. Малая колеблемость  уровня функции

     Многие  виды деятельности связаны с многократным воспроизведением одного и того же движения с сохранением к нему прежних требований (максимальная сила, или быстрота, или точность). Однако исследования показали, что любая функция даже на максимуме обнаруживает колебания своей величины. Какова же эта колеблемость при оптимальном состоянии работающей системы?

     Что касается моторной функции двигательной системы, эти отношения были выявлены в исследовании Е.П. Ильина и Г.П. Пауперовой: максимальная быстрота реагирования (наименьшие латентный период и время двигательной реакции) оказалась наибольшей при средних степенях растяжения мышц. При этом же растяжении колеблемость изученных показателей также оказалась наименьшей

     Подтверждение упомянутым данным имеется в работе О. А. Конопкина, который отмечает, что ускорение движения конвейерной ленты за пределы оптимального темпа приводило к росту временной вариативности выполнения операций и к увеличению количества ошибок.

     Аналогичный факт (уменьшение колеблемости при  оптимальном состоянии) выявлен в исследовании в отношении сензорной функции двигательной системы.

     Изучение  точности движений при различных  амплитудах показало, что наименьшая колеблемость наблюдается при оптимальной  амплитуде движений. Разброс повышается при увеличении или уменьшении амплитуды по сравнению с оптимальной. Чем дальше амплитуда от оптимальной, тем вариабильность больше.

      Колеблемость  выражатась в данном случае в двух показателях. Первый — амплитуда  колебаний — демонстрировал разницу  между наибольшей и наименьшей величинами показателя (размах колебаний) в процентах. Второй показатель — коэффициент изменчивости — статистический, служил проверкой для достоверности с точки зрения статистики вычисляемого нами показателя — амплитуды колебаний. Принципиальных различий в динамике колеблемости, выраженной двумя способами, нет. Поэтому можно считать, что выявленная динамика изменения амплитуды колебаний отражает истинное положение вещей.

     При изучении глазомера была получена та же закономерность — при среднем  расстоянии наряду с большей точностью наблюдалась и наименьшая колеблемость. Так, при малом расстоянии амплитуда колебаний равнялась 5,6%, при среднем — 4,0, при большом — 4,4%.

     Данные  других авторов также свидетельствуют, что при оптимальных условиях — колеблемость наименьшая. 3. А. Бычкова показала, что оптимальный интервал между раздражителями давал и наименьший размах колебаний латентного периода. С. М. Арутюнян отмечает, что для правильного ритма движений у штангистов оптимальным является вес, равный 90-95% максимального. С приближением к оптимальному весу уменьшалась вариативность параметров движения.

     Исходя  из этих фактов, можно заключить, что  третьим признаком оптимального состояния является наибольшая стабильность проявления максимума функции.

     4. Адекватность реагирования

     При изучении проприоцептивной чувствительности во всех ее проявлениях (оценка амплитуды движений, веса груза и прилагаемых усилий) мы столкнулись с фактом, что в зависимости от того, больше или меньше данный раздражитель его оптимальной величины, оценка раздражителя по качеству будет совершенно различной. Если раздражитель больше оптимального, то он оценивается большим, чем он есть в действительности, и в результате этого при воспроизведении получаются не доводы. Если раздражитель меньше оптимального — картина обратная. В пределах же оптимального раздражителя, помимо того, что наиболее часто оценка раздражителя совершенно адекватна его величине, переоценки и недооценки встречаются одинаково часто, что в совокупности также дает правильное представление о величине раздражителя. В данном случае колеблемость характеризуется центрированностью показателей около средней величины с колебаниями в ту и другую сторону. Это свидетельствует об уравновешенности возбудительно-тормозных процессов в нервных центрах. Также отмечается, что при усилии больше оптимального отмечаются переоценки, а при усилии меньше оптимального — недооценки.

     Итак, в отношении сенсорной функции  двигательной системы еще одним  признаком следует признать адекватность оценки раздражителя по качеству.

     Сходное явление можно выявить и в  отношении моторной функции двигательной системы. Так, в упомянутом исследовании Ильина и Пауперовой было получено, что чрезмерная стимуляция мышц их растяжением приводит к увеличению времени реагирования вместо его уменьшения. Собственно, это следует и из закона оптимума - пессимума Введенского, согласно которому сверхоптимальные по силе раздражители приводят к различным фазам парабиоза (уравнительной и парадоксальной).

     5. Инерционность оптимального состояния

     Изучая  зависимость точности движений от степени удаленности заданной амплитуды движений от оптимальной, выявлено у одной трети лиц факт, что если для воспроизведения задается близкая к оптимуму амплитуда, то она не различается испытуемым от оптимальной и испытуемый воспроизводит не заданную ему амплитуду, а оптимальную.

     Так, для 55 человек в среднем оптимальная  амплитуда равнялась 49,0 град. При  попытке воспроизвести углы на 5 град, больше или меньше оптимального данные лица показали в среднем амплитуду, равную 49,3 град., т. е. практически равную оптимальной. Некоторые не могли различить заданную амплитуду движений даже в том случае, если она расходилась с величиной оптимальной амплитуды на 10 град.

     Отмеченный  факт можно рассматривать как проявление инерционности в работе нервных центров, которые не могут выйти из состояния оптимума, если возмущающий их стимул ненамного отличается от оптимального.

     Тот факт, что отмеченная особенность  встретилась нам только у одной  трети обследованных лиц, не может  служить опровержением его как самостоятельного признака оптимального состояния. Следует учесть, что брались относительно большие интервалы между оптимальной и задаваемой амплитудами, при которых свойство инерционности могло и не выявиться. Несомненно, что при меньших различиях в амплитудах таких случаев было бы гораздо больше.

     Данное  свойство оптимального состояния проявлялось  и при воспроизведении мышечных усилий.

     Сходные закономерности также имеются в  литературных данных, относящихся к  моторной функции двигательной системы.

     Л.Е. Любомирский установил для своих  испытуемых оптимальный темп движений, равный 60-80 ударам в минуту. При задавании темпа 50 ударов в минуту он усваивался плохо и во многих случаях трансформировался в оптимальный темп (60 и больше). Многие испытуемые не усваивали и темп 90 ударов в минуту. Этот темп часто трансформировался в более редкий.

     М. И. Виноградов и К. С. Точилов, тренируя испытуемых к новому темпу движений (более высокому или более низкому по сравнению с индивидуальным темпом), наблюдали, что вновь выбираемый произвольный темп располагается между старым произвольным и новым (тренируемым) темпами. Авторы объясняют это инерционностью доминантной установки двигательной системы (старого оптимального состояния), т.е. прямо характеризуют оптимальное состояние тем признаком, о котором сейчас идет речь.

     Факт устойчивости оптимального состояния получен рядом авторов и на нервно-мышечном препарате животных. Л.В. Латманизова пишет, что оптимальный ритм нерва настойчиво возникает по самым различным поводам. А. Н. Кабанов отмечает, что при определенной силе раздражения орган отвечает своим рабочим, оптимальным ритмом даже в том случае, если эти раздражения наносятся с меньшей, чем оптимальная, частотой. Так, в ответ на сравнительно редкие раздражения (30-50 в с) и небольшой силе тока — 20 миллиампер в нервном волокне возникает соответствующий медленный ритм возбуждений. При усилении тока нерв нередко отвечает более частым ритмом возбуждения, близким к оптимальному, хотя частота раздражений осталась прежней.

     Таким образом, с одной стороны, наблюдается  стремление работающей системы вернуться  в оптимальные условия работы, а с другой — трудность, с какой  система выводится возмущающими стимулами из оптимального состояния. Все это дает основание заключить, что оптимальное состояние характеризуется инерционностью (устойчивостью).

     6. Быстрое врабатывания

     В ходе более или менее продолжительной  работы функциональное состояние работающих систем достигает своего максимума  не сразу, т.е. существует период врабатывания. О. Розанова и Е. Петрова при оптимальном темпе движений наблюдали более быструю врабатываемость (достижение максимума коэффициента полезного действия при повторных 30-секундных отрезках работ), чем при неоптимальном темпе работы.

     Если  судить о периоде врабатывания по уменьшению латентного периода моторных реакций, то данные С. И. Горшкова также могут свидетельствовать о более быстрой врабатываемости при средних нагрузках: при небольших нагрузках латентный период снижается до самого конца работы, т.е. долгое время не наступает максимальная работоспособность; при средней нагрузке латентный период достигает наименьших величин уже к середине работы; при больших нагрузках латентный период сразу увеличивается, т.е. работоспособность по этому показателю вообще не увеличилась.

     Данные  Е. А. Бабаевой, согласно которым предварительная  работа в большем или меньшем  темпе, чем рабочий (оптимальный), увеличивала  период врабатывания (по темпу), а предварительная работа в рабочем (оптимальном) темпе ускоряла период врабатывания, также можно рассматривать как доказательство того, что при оптимальных условиях период врабатывания короче.