Чрезвычайно важное значение имеет системное исследование физиологических функций и деятельности человека в условиях современного производства. Такое иссле­дование осуществляется возникшей недавно наукой эргономикой (от греч. ergos — работа и nomos — закон). Задача эргономики — поиск путей оптимизации орудий, условий и процесса труда. Физиология труда представляет, таким образом, важную часть эргономики.

Помимо общей физиологии труда, существуют и ее специальные разделы, изучаю­щие различные виды трудовой деятельности: физиология физического труда, физиология

умственного труда, физиология сельскохозяйственного труда, авиационная и косми­ческая физиология, физиология подводных работ, высокогорная физиология, физиология человека в полярных широтах, в аридных зонах (пустынях) и т. д. Близкой к этим разде­лам науки является физиология спорта, задача которой состоит в том, чтобы разраба­тывать оптимальные условия и режимы тренировки организма с целью достижения высо­ких спортивных результатов.

Из всего этого большого круга проблем в настоящей главе кратко освещены те об­щие вопросы физиологии труда, которые имеют наибольшее значение в условиях совре­менного производства.

Ф. Энгельс писал, что труд создал самого человека. Влияние трудовой деятельности на организм изучает специальная отрасль физиологии — физиология труда. Задача ее — исследовать функционирование человеческого организма во время трудовой дея­тельности, чтобы научно обосновать оптимальные для организма формы и методы организации труда, режимы и нагрузки

Если многократно каждые 10 мин кормить собаку, вырабатывается условный реф­лекс, выражающийся в том, что к концу 10-й минуты после предыдущего кормления у животного начинает выделяться слюна и возникает двигательная реакция по направле­нию к кормушке. Условным сигналом стал данный промежуток времени.

Могут быть получены условные рефлексы и на гораздо более длительные периоды времени. Так, если ежедневно в определенный час кормить собаку, то к этому часу у нее еще до кормления начинается секреция желудочного сока.

При постоянном режиме труда и быта: точно определенных часах работы, приеме пищи в одно и то же время, одних и тех же часах сна — различные условные рефлексы на время наблюдаются и у человека.

В естественной обстановке высшая нервная деятельность животных и поведение человека определяются не простыми световыми, звуковыми или иными одиночными сигналами, которыми пользуются в лаборатории, а всегда сложными, состоящими из комплекса одновременных звуковых, световых и других раздражителей. Например, для

ребенка грудного возраста сигнал условного пищевого рефлекса — сосания — склады­вается из вида груди матери, звуков ее голоса, отчасти осязательных и обонятельных раздражений. Если сигналы разного рода следуют друг за другом всегда в определенном порядке, сопровождаясь в конце безусловным подкреплением, то образуется последова­тельный комплекс. В том случае, если при этом каждый следующий сигнал начинает свое действие только после окончания действия предыдущего, то формируется цепь раздражителей. Условные рефлексы на цепи раздражителей очень распространены. На­пример, обучение собаки выполнять приказ «дай лапу» складывается из цепи раздражи­телей: звукового («дай лапу»), проприоцептивного (поднятие конечности) и натураль­ного пищевого (подкрепления пищей).

Увеличению числа миофибрилл при гипертрофии способствует преимущественно статическая работа, требующая большого напряжения (силовая нагрузка). Даже кратковременных упражнений, проводимых ежедневно в условиях изометрического режима, достаточно для того, чтобы увеличилось количество миофибрилл. Динамическая мышечная работа, производимая без особых усилий, не вызывает гипертрофии мышцы.

У тренированных людей, у которых многие мышцы гипертрофированы, мускулатура может составлять до 50 % массы тела (вместо 35—40 % в норме).

Противоположным рабочей гипертрофии состоянием является атрофия мышц от бездеятельности. Она развивается во всех случаях, когда мышца почему-либо длительно не совершает нормальной работы. Это наблюдается, например, при обездвижении конеч­ности в гипсовой повязке, долгом пребывании больного в постели, перерезке сухожилия, вследствие чего мышца перестает совершать работу, и т. п.

При атрофии диаметр мышечный волокон и содержание в них сократительных бел­ков, гликогена, АТФ и других важных для сократительной деятельности веществ умень­шаются. После возобновления нормальной работы мышцы атрофия постепенно исчезает.

Особый вид мышечной атрофии наблюдается при денервапии мышцы, т. е. после утраты ее связи с нервной системой, например при перерезке се двигательного нерва. Этот вид атрофии рассмотрен далее.

Следует подчеркнуть, что утомление изолированной скелетной мышцы при ее прямом раздражении является лабораторным феноменом. В естественных условиях утомление двигательного аппарата при дли­тельной работе развивается более сложно и зависит от большого числа факторов. Обу­словлено это, во-первых, тем, что в организме мышца непрерывно снабжается кровью и, следовательно, получает с ней определенное количество питательных веществ (глюкоза, аминокислоты) и освобождается от продук­тов обмена, нарушающих нормальную жизнедеятельность мышечных волокон. Во-вторых, в целом организме утомление зависит не только от процессов в мышце, но и от процессов, развивающихся в нервной системе, участвующих в управлении двигательной деятельностью. Так, например, утомление сопровождается дискоординацией движений, возбуждением многих мышц, которые не участвуют в совершении работы.

И. М. Сеченов (1903) показал, что восстановление работоспособности утомленных мышц руки человека после длительной работы по подъему груза ускоряется, если в период отдыха производить работу другой рукой. Временное восстановление работоспо­собности мышц утомленной руки может быть достигнуто и при других видах двигатель­ной активности, например при работе мышц нижних конечностей. В отличие от простого покоя такой отдых был назван И. М. Сеченовым активным. Он рассматривал эти факты как доказательство того, что утомление развивается прежде всего в нервных центрах.

Это лишь очень немногие примеры использования законов физиологии в клинике, но значение нашей науки выходит далеко за пределы только лечебной медицины.

Роль физиологии в обеспечении жизни и деятельности человека в различных условиях

Изучение физиологии необходимо для научного обоснования и создания условий здорового образа жизни, предупреждающего заболевания. Физиологические закономер­ности являются основой научной организации труда в современном производстве. Физио­логия позволила разработать научное обоснование различных режимов индивидуальных тренировок и спортивных нагрузок, лежащих в основе современных спортивных достиже­ний. И не только спортивных. Если нужно послать человека в космос или опустить его в глубины океана, предпринять экспедицию на северный и южный полюс, достичь вершин Гималаев, освоить тундру, тайгу, пустыню, поместить человека в условия предельно высоких или низких температур, переместить его в различные часовые пояса или климати­ческие условия, то физиология помогает обосновать и обеспечить все необходимое для жизни и работы человека в подобных экстремальных условиях.