Что такое статическая нагрузка на ноги. Статические и динамические нагрузки в спорте

Силовые упражнения условно можно разделить на динамические и статические. Динамические упражнения - те, которые выполняются в движении. Мышцы при этом то напрягаются, то расслабляются. Статические, напротив, предполагают фиксацию тела в неподвижном положении при постоянном напряжении мышц.

На сегодняшний день в фитнесе сложилось устойчивое мнение, что отрицательно влияют на работу сердечно-сосудистой системы. И это мнение отчасти не безосновательно. Постоянно напряженная мышца сдавливает кровеносные сосуды, ухудшая своё кровоснабжение.

Это происходит на фоне растущих потребностей мышцы в кислороде и энергии. Сердцу приходится проталкивать кровь в постоянно напряжённую мышцу. От этого растёт артериальное давление, увеличивая нагрузку на сердце и сосуды.

О том, что длительные Статические нагрузки поднимают артериальное давление, я знаю не понаслышке. Занимаясь в своё время одним из силовых видов восточных единоборств, я практиковал разбивание твёрдых предметов.

Те, кто этим серьёзно занимаются, знают, что за разбиванием твёрдых предметов стоят длительные Статические нагрузки . Именно они, укрепляя тело, делают его невосприимчивым к ударам.

Регулярно занимаясь, я был немало удивлен, когда обнаружил у себя повышенное давление. Позже, штудируя литературу, я узнал, что Статические нагрузки , в зависимости от времени и интенсивности, по-разному действуют на организм. Мне пришлось задуматься над тем, как сменить тренировочную программу, здоровье.

Но для гипертоников, напротив, подойдут нагрузки малой и умеренной интенсивности и малой продолжительности. «При ВСД (вегето-сосудистая дистония) по гипертоническому типу статические упражнения следует применять с целью депрессорного воздействия на сосуды: малой интенсивности , малой и средней продолжительности в сочетании с упражнениями в произвольном расслаблении на дыхание в пропорции 1:2:1 - в начальном периоде и 1:1:1 - в промежуточном периоде» .

Малая интенсивность заявлена как 20-30% от максимума. Малая продолжительность - 2-5 сек, средняя продолжительность - 5-25 сек. Положительное влияние на сердечно-сосудистую систему соотношения статики и динамики 1:3, 1:2 подтверждено и другими исследованиями.

Временные рамки статического усилия также примерно совпадают. Статические нагрузки , как выяснилось, следует применять крайне осторожно, в зависимости от целей и приоритетов. И здесь возрастает роль индивидуально-персонального тренинга и самостоятельных занятий, потому что в группах может практиковаться только средняя обобщённая программа.

Главная задача здесь – подобрать наиболее подходящие материалы и размеры для элементов конструкции так, чтобы последние надежно выдерживали те нагрузки, которые будут действовать на них во время работы конструкции. Здание или мост собирается из таких основных элементов конструкции, как балки и сжатые или растянутые стержни. Чтобы можно было рассчитать элементы, из которых будет состоять мост, инженер должен сначала определить нагрузки и оценить различные связанные с ними эффекты. Например, чтобы рассчитать стальную балку, нужно сначала определить нагрузки и реакции, действующие силы и моменты и точки их приложения. Если проектируется ферма (состоящая из сжатых и растянутых стержней), то нужно определить нагружение каждого стержня. На этом этапе проектирования, называемом предварительным прочностным расчетом, балка и ферма существуют лишь в виде линейных (одномерных) диаграмм.

На следующем этапе определяются пропорции и выбираются размеры. При этом, однако, проектировщик не анализирует распределение напряжений и деформаций внутри элементов конструкции. Максимально допустимые напряжения для каждого материала, например среднеуглеродистой стали, предписываются соответствующими нормативами. Руководствуясь ими, проектировщик рассчитывает элементы конструкции так, чтобы эти максимально допустимые напряжения не были превышены в наиболее нагруженных сечениях.

Основные факторы прочностного расчета.

Равновесие сил.

Важнейшую роль в прочностном расчете конструкции играет закон равновесия сил. Инженер-прочнист занимается в основном проектированием конструкций, выдерживающих действие различных эксплуатационных нагрузок. Хотя силы и моменты могут создаваться не только статическими нагрузками, сама конструкция должна оставаться устойчивой. Следовательно, для элемента конструкции, лежащего в определенной плоскости и нагруженного в этой плоскости, силы должны уравновешиваться. Это выражается представленными ниже уравнениями для системы несходящихся (не пересекающихся в одной точке) сил, лежащих в одной плоскости:

Эти уравнения означают, что должны быть уравновешены: 1) сумма горизонтальных составляющих сил, 2) сумма вертикальных составляющих сил и 3) сумма моментов сил относительно любой точки в данной плоскости. Если конструкция статически определима, то уравнений (1)–(3) достаточно для анализа эффектов, связанных с данной системой сил.

Если же число неизвестных сил или факторов больше трех, то такая система является статически неопределимой. Она может быть статически неопределимой относительно внешних нагрузок и реакций, как, например, неразрезная балка с двумя пролетами, или внутренне статически неопределимой, как, скажем, ферма с избыточными диагональными стержнями.

Статические и динамические нагрузки.

Нагрузки, действующие на элементы конструкции, делятся на статические (или постоянные) и динамические (или временные). Статические нагрузки действуют в данном положении постоянно. Их часто называют гравитационными, поскольку они направлены по вертикали. К статическим нагрузкам относится вес настила моста, здания, механического оборудования, закрепленного на определенном месте. Динамические же нагрузки могут возникать, исчезать и изменять место своего приложения. Динамические нагрузки создают люди в зданиях, грузовые автомобили на мосту, станки в цеху, гидротурбина в машинном зале ГЭС. Такие более или менее упорядоченные динамические нагрузки нетрудно определить, но есть и другие динамические нагрузки, которые невозможно достоверно оценить заранее, например, обусловленные ветром, ударами, температурными колебаниями и землетрясениями. В этих случаях используются специальные методы прочностного расчета и коэффициенты запаса. См. также

38033

Наверняка вы слышали неоднократно о статической нагрузке - такие упражнения и программы тренировок еще называют изометрическими. Суть их заключается в неподвижности и напряжении мышц в какой-то определенной позе. Мы решили разобраться подробнее в том, что такое статическая нагрузка, и что она дает нашему телу?

Многое становится понятно уже из самого названия. Статика - это неподвижность (в противовес динамике - движениям). Динамические упражнения предполагают движения в пространстве и нагрузку на мышцы благодаря этому. Статика же создает эту нагрузку неподвижностью, когда человек замирает в какой-то определенной позе, обеспечивающей напряжение той или иной группе мышц.

Возьмем, к примеру, пресс: его можно прокачивать как в динамике, так и в статике. Динамика - это классические скручивания, подъемы корпуса, подъемы таза или подъемы ног. Статика - это замирание в определенной позе, например, скрутившись или подняв ноги прямо под углом 45 градусов. Думаете, мышцы будут работать меньше в статике, чем в динамике? А вы попробуйте сравнить статическое прокачивание пресса и динамическое - сколько времени вы продержитесь неподвижно в напряжении до полного отказа?..

Говоря о других группах мышц, статические упражнения можно выполнять как без всякого инвентаря, используя только вес своего тела и земное притяжение, так и со снаряжением. Для изометрического тренинга применяются и утяжелители (гантели, накладки на щиколотки, штанга и т.п.), и резинки, ремни и петли (как TRX), цепи и веревки, а также разные неподвижные опоры.

Статические упражнения появились еще в 50-е годы прошлого века, хотя, по сути, их практиковали еще в античности. Но именно с легкой руки фитнес-экспертов Т. Хеттингера и Е. Мюллера, и благодаря их экспериментам, изометрические тренинги прочно вошли во многие фитнес-дисциплины, на протяжении долгих лет неоднократно была доказана их эффективность.

Стоит отметить, что статический тренинг имеет множество преимуществ, но и некоторые недостатки, в которых мы разберемся подробнее ниже. И исключительно статическим тренингом нельзя добиться значительного прогресса, но его однозначно нужно применять в очередности с динамическим - тогда результат будет лучше. К слову, именно статика позволяет мышцам напрягаться больше и лучше, чем динамика.

Преимущества статического тренинга

Статика отлично прорабатывает все мышцы, а также суставы и связки нашего тела. Она имеет множество преимуществ и плюсов, и вот основные:

укрепляются сухожилия, связки и суставы, хрящевые ткани между костными соединениями;
эффективнее сжигается жировая ткань благодаря напряжению мышцы;
нагрузка в статическом тренинге может быть направлена сугубо на конкретную группу мышц, минуя другие, которые нет необходимости задействовать;
статический тренинг требует меньше времени, чем динамический в несколько подходов;
меньше расходуется энергия - она направлена только на мышечное напряжение, а не на движения и элементы кардио;
отсутствие риска травмы (при грамотной технике и правильном выполнении изометрических упражнений);
тренировка силовых показателей, выносливости , баланса и гибкости;
возможность тренироваться в любом месте без специального оборудования.

Недостатки статического тренинга

Несмотря на обилие плюсов, у изометрических тренировок есть и некоторые минусы:

прогресс роста силовых показателей происходит медленнее, чем при динамическом тренинге;
мышцы быстрее адаптируются к нагрузке, поэтому статические упражнения должны быть постоянно разнообразными;
изометрический тренинг, если не чередовать его с динамическим, может привести к растягиванию мышц, утрачиванию ими рельефа и массы;
отсутствует прогресс развития скорости и реакции;
есть риск перенапряжения сердечной мышцы.

Выводы

Делая выводы, можно говорить о том, что статика - это отличный вид тренинга для многих фитнес-дисциплин. Но ее необходимо грамотно чередовать с динамикой, включая в тренировочные программы. Только таким образом наше тело не будет адаптироваться к однотипным упражнениям и уровню нагрузки, а прогресс роста мышц или похудения будет налицо.

Статические упражнения могут быть сугубо статическими - замирание тела в неподвижной позе, а также статическо-динамическими - выполнение ряда динамических повторений и замирание тела в положении напряжения в конце до отказа мышц. Наряду с этим, как мы сказали выше, могут применяться и различные отягощения.
Самыми эффективными и наиболее простыми упражнениями могут быть приседания у стены («стульчик»), выпады или приседания с задержкой посередине амплитуды движения, отжимания от пола или подтягивания на турнике в таком же режиме, прокачивание пресса с подъемом и неподвижностью ног, и им подобные.
Еще один нюанс, о котором нужно упомянуть: напряжение мышц обязательно нужно чередовать с их расслаблением и растяжкой , желательно после каждого подхода. Это поможет избежать перенапряжения и перетренированности , и позволит мышцам быть не «забитыми», а мягкими и эластичными, и ускорит их восстановление после нагрузки.

Задумывались ли вы, почему культуристы нередко отличаются низкой выносливостью, а марафонцы-олимпийцы не могут похвастаться рельефной мускулатурой?

Почему самыми изящными фигурами обладают мастера йоги, а бесспорным чемпионом в искусстве владения собственным телом в мировом кинематографе по-прежнему остается нестареющий Джеки Чан?

В этой статье мы рассмотрим 9 статических упражнений для похудения ног, бедер и галифе. Они поспособствуют похудению и развитию силы мышц нижних конечностей.

В чем преимущество статики перед динамикой?

Как известно, почти все физические тренировки можно условно классифицировать на:

Аэробные , в которых значение придается показателю сердечного пульса, например, велотренажер, аэробика, бег, спортивная ходьба, скакалка.
Упражнения на растяжку - всевозможные асаны йоги, шпагат, растяжки ног в положении сидя на полу, скручивания.
Динамические . Динамика – движение, то есть все упражнения на повторения одного и того же движения определенное число раз; к примеру взять ).
Статические – это тренировки, при которых мышцы работают без движения частей тела, и о них-то мы и поговорим.

И именно при статике наши мышцы:

Подвергаются максимально длительному напряжению без возможности расслабиться, как это делается в динамике.
Части тела в статическом упражнении находятся в неподвижности.
Статические упражнения, выполняемые в полсилы, как правило, направлены на удержание веса собственного тела в определенном положении (классическая «планка»).
Статические упражнения, проделываемые в полную силу, направлены на преодоление преграды («сдвигание стенки»).
Они нацелены на усиление сухожилий, в отличии от динамики, при которой развиваются только мышцы.
В результате, регулярные статические упражнения развивают не столько мышечный рельеф, сколько практическую силу мышц (известен классический пример качка, который не в состоянии отвернуть крышку у закупоренной банки).
В силу того, что в статических тренировках (но только в тех, что выполняются в полсилы) работают преимущественно красные мышечные волокна, основная роль которых – сжигание жиров и выработка энергии, то именно эти упражнения способствуют почти стопроцентному , ликвидации лишней жидкости и жира и приданию, в случае нашей темы, вашим ногам и ягодицам идеально вытянутую и упругую форму.
Кроме того, именно красные волокна окружены большой сетью каппиляров, поэтому при их работе усиливается приток/отток кислорода в целом, что благоприятно влияет на кровоснабжение мышечной массы, а также на состояние середечно-сосудистой системы в общем.

Круговой комплекс из 9-ти статических упражнений для ног и ягодиц

Сразу отметим, что для достижения полноценного эффекта большинство инструкторов советуют подходить к тренировкам комплексно. Вам предлагается выполнять так называемый «круг». Его суть – поочередная статическая проработка всех мышц ягодиц и бедер путем чередования различных упражнений с минимальным перерывом (1-2 секунды) и максимальной продолжительностью задержек в каждом положении. Последнее зависит от степени вашей подготовленности, может быть от 5-10 секунд до минуты и больше.

1. Стойка в боковом выпаде

Фактически это замерший компонент всем известного матросского танца «Яблочко». Из положения стоя вы полуприседаете на одной ноге, отводя вторую в сторону и тяня носок на себя (последний нюанс прорабатывает верхнюю часть , можно носок и не тянуть).

Руки могут быть на ногах, на талии, вытянуты перед собой, а также сомкнуты за головой (если вы хотите добавить одновременно статический эффект для мышц спины, плечевого пояса и рук, то последние два положения идеальны). В таком положении застываете на 5-10 секунд (больше – лучше, минута – идеал, еще больше – вы Супергерой!)

4. Неполная ласточка

Укрепляются прежде всего задние мышцы бедер и ягодицы. Описание статической позы стоя на 1 ноге «Ласточка»:

Стоя (можно удерживаться руками за спинку стула, так как очень важно держать прямой спину), приподнимаем и отводим назад одну прямую ногу, до максимально возможного угла, в котором вы сможете зафиксироваться.

Упражнение проделывается поочередно для каждой ноги.

Подробнее смотрите на видео:

5. Отведение ноги вперед

То же самое, но каждая нога поднимается перед корпусом. Держитесь рукой за стену или перила, спину сохраняйте прямой.

В данном упражнении особенно прорабатываются квадрицепс, портняжная мышца, но и все остальные мышцы бедер и ягодиц задействованы. Динамический вариант движения - . Стоит также упомянуть, что все махи способствуют похудению .

Важно! Не забывайте тянуть носок на себя – для подтяжки проблемной верхней части внутренней поверхности бедра. А также не отводить ногу в сторону, что уменьшит нагрузку.

6. Упражнение «Стульчик»

Это классическое упражнение – само по себе отличная комплексная тренировка — но может быть и частью комплекса. Очень полезно для проработки передних мышц бедра, особенно расположенных близко к коленям, а также ягодиц. Отличное статическое упражнение для укрепления связок ног.

Проделывайте его, прислонившись спиной к стене, ноги на ширине плеч, стопы параллельны друг другу. Начинаем приседать, держа спину прижатой к стене, пока не достигнем прямого угла в коленях. Руки можно держать вдоль стены для опоры, а можно вытянуть перед собой. После задержки, так же медленно выпрямляемся.

Данное упражнение, наряду с «плие» и «планкой», являются базовыми и наиболее эффективными в статических упражнениях и все вместе охватывают все группы мышц. Кроме того, у них существует много разновидностей, изучив которые, вы можете постепенно разнообразить ваши тренировки.

7. Планка на одной ноге

Упражнение сначала сложно для выполнения. Оно одновременно тренирует мышцы пресса, рук, спины, бедер и ягодиц, а в данной вариации упор особенно делается на две последние группы, почему мы и решили включить это упражнение в «круговой» комплекс. Способствует похудению живота.

Из положения лежа встаньте на носки и локти, выпрямив весь корпус в одну линию, параллельную полу. Зафиксировавшись с таком положении, отведите одну ногу назад – вверх, не забывая тянуть носок на себя. Продержитесь неподвижно столько, сколько можете, затем поменяйте ноги.

8. Обратная планка

Это упражнение заимствовано из йоги, и имеет в ней название «Пурвоттанасана». Оно также не подходит новичкам, к тому же, кроме сильного корпуса, требует значительной растяжки рук. Дело в том, что пальцы ладоней должны быть повернуты точно по направлению к носкам ног, и это еще при том, что руки находятся за спиной и удерживают все тело!

Обратная планка идеально укрепляет все мышцы тела, но главными «рабочими лошадками» выступают задние мышцы бедра, икр, ягодиц, плечевого пояса и спины. Кроме того, оно отлично способствует растяжке плечей и рук.

Займите положение лежа на спине, вытяните носки и поставьте стопы на пол рядом друг с другом. Одновременно подтяните прямые руки под лопатки и прижмите ладони к полу по направлению строго вперед. Это – ваши четыре опоры. Теперь медленно поднимитесь, до полного выпрямления рук за плечами. Спину, ягодицы и ноги держите абсолютно прямо.

9. Немного статодинамической тренировки ног - приседание

Для разнообразия завершите ваш «круг» одним из статодинамических упражнений. В статодинамике упражнение проделывается с наименьшей амплитудой и с повышенной частотой движений. Это создает еще большую нагрузку на опорные мышцы упражнения, так как динамическая работа происходит без возможности расслабиться.

Проделайте, например, статодинамическое приседание.

Ноги на ширине плеч, спина прямая, руки вытянуты вперед. Опуститесь в положение полуприседа и тут же начинайте выпрямляться, но не доводите движение до конца, а снова опускайтесь в присед и так далее. Держите спину прямой, пресс напряженным, руки перед собой или за головой. Стопы параллельны друг другу, не отрываются от пола. При таком выполнении вы создаете максимально интенсивную нагрузку для всех мышц бедер, ягодиц, икр, а также спины, рук и шеи. Выполняется в течение 30-60 секунд.

Как правильно выполнять круговой комплекс?

«Круги» статических упражнений следует повторять через день, чередуя их с тренировками любой другой направленности, но предпочтительнее аэробными или на растяжку (а можно чередовать и то и другое).
Первичный комплекс для похудения рассчитан на 2-3 месяца (в зависимости от ваших индивидуальных особенностей, а также от того, насколько правильно вы создадите в себе психологический настрой, скорректируете диету, водный баланс, и чередование тренировок с отдыхом, ну и конечно от вашего исходного состояния!).
После окончания курса следует на полгода заменить его, например, ежедневными аэробными тренировками (можно чередовать с тренировками на растяжку), а затем провести минимум еще один 2-3- месячный курс статических упражнений на закрепление результата.
Количество «кругов» увеличивается по мере прохождения: в первую неделю – один, во вторую – два, в третью – три, и так далее. Минимум эту цифру нужно довести до 4-5.
До начала упражнений нужно (энергичная ходьба на месте, затем бег или скакалка – до хорошего разогрева мышц).
Между кругами очень важно делать небольшие разминки на растяжку.
Во время упражнений необходимо следить за правильностью дыхания, не задерживать его, не сбивать (для правильного процесса кровоснабжения и окисления в мышцах).
После повторного курса на закрепление можно уже поочередно включать те или иные упражнения в комплексы зарядок, которые можно проводить не чаще 2-3 раз в неделю. Наш мудрый организм, наученный предыдущим интенсивом самостоятельно «доберет» в остальные дни.

Еще немного о пользе статики

Об огромном значении статической гимнастики говорил еще в начале XX века «Железный Самсон», а вернее, Александр Засс, отечественный классик культуризма и основатель изометрической гимнастики. По его словам, лучше иметь сильные руки, чем большие мышцы. Он обращал внимание атлетов на то, что часто в азартном стремлении приобрести могучие бицепсы спортсмены утрачивали над ними свой контроль. То есть по сути мышечный рельеф становился бесполезным ландшафтом на теле человека, которым он был не в состоянии воспользоваться. Действительно, редко ли нам приходится видеть людей со внешне накачанными частями тела, но не способных подтянуться даже 5 раз?

Дело в том, как учил Александр Засс, что за настоящую силу человека отвечают не сами мышцы, а вернее не их срединные части, а сухожилия, которыми эти мышцы крепятся к костям . К слову, анатомически любая мышца состоит из центральной части (активной) – «брюшка», и пассивных окончаний (сухожилий), которыми с двух сторон она крепится к костям.

Так вот именно от степени развитости сухожилий зависит насколько полноценно сможет человек воспользоваться активной частью мышц, так как они и приводят последние в движение.

Представьте исхудавшее вьючное животное, запряженное в железнодорожный прицеп. Сможет ли оно его сдвинуть? Ответ очевиден. Сухожилия – и есть двигательная сила вашего костно-мышечного аппарата, и именно о необходимости их развития говорил великий современник наших прапрабабушек.

В данной статье мы говорим о статических упражнениях, выполняемых в полсилы, которые развивают красные мышечные волокна, свособствуя похудению и хорошему кровоснабжению мышц. В отличие от них, изометрический комплекс по примеру Александра Засса воздействует на белые волокна, процентное преобладание которых наблюдается у спринтеров и тяжелоатлетов. Эти волокна называются еще «быстрыми», из-за способности быстро сокращаться, но они не обладают длительной выносливостью. Вот почему спринтеры бегают на короткую дистанцию!

Договорим о красных волокнах. Они – физиологические антонимы белых, почему и названы «медленными», из-за неспособности к быстрому сокращению. Но зато благодаря им спортсмены достигают высоких показателей выносливости. У практикующих виды спорта, в которых значение имеет выносливость, отмечается преобладающее количество именно красных мышечных клеток.

Польза в укреплении мышц нижней части тела

Конечно, невозможно узко ограничиться развитием только одной или нескольких частей тела, забывая об остальных. На понимании этого и построен комплексный подход большинства тренировок.

Однако следует указать на преимущества в развитии именно групп мышц нижней части тела, в частности, ног и ягодиц, перед всеми остальными. Заключается оно в их максимальном «жиро-сжигательном» эффекте для долголетнего поддержания идеального веса. Но это еще не все.

Итак, мышцы ног – это самые объемные мышцы в теле нормально развитого человека. От того, насколько они сильны и массивны, зависят многие физические показатели: вес, выносливость, а также и быстрота протекания метаболических процессов. Отлично развитые мышцы бедер благотворно влияют на работу органов выделительной, половой, и даже пищеварительной систем. Одновременно они же стоят на страже тазобедренных и коленных суставов. стоит прочитать отдельно .

А от здорового состояния колен, в частности, зависит жизнедеятельность почек, а как результат — острота зрения, хорошее состояние зубов, волос и даже памяти. Выходит, что, тренируя ноги, вы проводите сеанс одновременной терапии для столь далеко удаленных друг от друга органов тела. И если китайцы называют колени «храмом сухожилий», то бедренные мышцы можно было бы справедливо назвать «кузницей здоровья».

Так что такое статические нагрузки на ноги и нужны ли они? После приведения подобных фактов ни у кого не возникнет сомнения в огромной пользе усиленной работы именно над мышцами ног, к которым автоматически добавляются мышцы ягодиц. Ибо парадоксально представить точеные ножки при дряблых ягодицах! К тому же мышечный ансамбль как бедер, так и ягодиц является составной частью мышц «кора» (от английского – «ядро») – общей основы силы человека.

Заключение

Если вы сумеете одолеть весь описанный комплекс, и доведете время нахождения в каждом положении до минуты, то считайте, что вы покорили просторы мастерства статики для бедер и ягодиц. Теперь нужно только не оставлять занятия, добавлять другие варианты, наращивать «круги» и следовать всем вышеприведенным советам. Полгода – и вы не узнаете себя!

В соответствии с типом сокращения основных мышц, осуществляющих выполнение данного упражнения, все физические упражнения можно разделить соответственно на статические и динамические.

К статическим упражнениям относится, например, сохранение фиксированной позы при удержании стойки на кистях (у гимнастов), в момент выстрела (у стрелка).

Б ольшинство физических упражнений относится к динамическим. Таковы все виды локомоций: ходьба, бег, плавание и др.

Деятельность человека носит самый разнообразный характер. Несмотря на это, ее можно разграничить на три основные группы по характеру выполняемых человеком функций.

Физический труд. Физическим трудом (работой) называют выполнение человеком энергетических функций в системе «человек - орудие труда».

Физическая работа требует значительной мышечной активности. Она подразделяется на два вида: динамическую и статическую. Динамическая работа связана с перемещением тела человека, его рук, ног, пальцев в пространстве; статическая - с воздействием нагрузки на верхние конечности, мышцы корпуса и ног при удерживании груза, при выполнении работы стоя или сидя. Динамическая физическая работа, при котором в процессе трудовой деятельности задействовано более 2/3 мышц человека, - называется общей, при участии в работе от 2/3 до 1/3 мышц человека (мышцы только корпуса, ног, рук) - региональной, при локальной динамической физической работе задействовано менее 1/3 мышц (например, набор текста на компьютере).

Физическая тяжесть работы определяется энергетическими затратами в процессе трудовой деятельности и подразделяется на следующие категории: легкие, средней тяжести и тяжелые физические работы.

Легкие физические работы (категория I) подразделяются на две категории: 1а, при которой энергозатраты составляют до 139 Вт, и 16, при которой энергозатраты составляют 140-174 Вт. К категории 1а относятся работы, проводимые сидя и сопровождающиеся незначительным физическим усилием. К категории 16 относятся работы, проводимые сидя, стоя или связанные с ходьбой и сопровождающиеся некоторым физическим усилием.

Физические работы средней тяжести (категория II) подразделяются на две категории: На, при которой энергозатраты составляют 175-232 Вт, и IIб, при которой энергозатраты составляют 233-290 Вт. К категории Па относятся работы, связанные с постоянной ходьбой, перемещением мелких (до 1 кг) изделий или предметов в положении стоя или сидя и требующие определенных физических усилий. К категории IIб относятся работы, связанные с ходьбой, перемещением и перенесением тяжестей массой до 10 кг и сопровождающиеся умеренным физическим усилием.

Тяжелые физические работы характеризуются расходом энергии более 290 Вт. К этой категории относятся работы, связанные с постоянными передвижениями, перемещением и перенесением значительных (свыше 10 кг) тяжестей и требующие больших физических усилий.

Энергетические затраты на мышечную работу. Затраты энергии на мышечную работу в труде (сверх уровня покоя и независимо от влияния эмоций, связанных с работой, влияния температуры воздуха и пр.) могут быть рассчитаны для среднего рабочего как сумма затрат на поддержание рабочей позы (табл.1.1) и на выполняемую мышцами механическую работу (табл. 1.2).

Таблица 1.1. Энергетические затраты на поддержание рабочей позы

Таблица 1.2. Энергетические затраты при выполнении мышцами механической работы

Механизированные формы физического труда в системе «человек - машина». Человек выполняет умственные и физические функции. Деятельность человека (далее человека-оператора) происходит по одному из процессов:

детерминированному - по заранее известным правилам, инструкциям, алгоритмам действий, жесткому технологическому графику и т. п.;

недетерминированному - когда возможны неожиданные события в выполняемом технологическом процессе, неожиданное появление сигналов, но в то же время известны управляющие действия при появлении неожиданных событий (расписаны правила, инструкции и т.п.) в выполняемом процессе.

Различают несколько типов операторской деятельности в технических системах, классифицируемых в зависимости от основной функции, выполняемой человеком, и доли мыслительной и физической загрузки, включенных в операторскую работу.

Оператор-технолог непосредственно включен в технологический процесс, работает в основном режиме немедленного обслуживания, совершает преимущественно исполнительные действия, руководствуясь четко регламентирующими действия инструкциями, содержащими, как правило, полный набор ситуаций и решений. Это - операторы технологических процессов, автоматических линий и пр.

Оператор-манипулятор (машинист). Основную роль в его деятельности играют механизмы сенсомоторной регуляции (исполнения действий) и в меньшей степени - понятийного и образного мышления. К числу выполняемых им функций относится управление отдельными машинами и механизмами.

Оператор-наблюдатель, контролер (например, диспетчер технологической линии или транспортной системы). В его деятельности преобладает удельный вес информационных и концептуальных моделей. Оператор работает как в режиме немедленного, так и отсроченного обслуживания в масштабах реального (настоящего) времени. В его деятельности в значительной мере используется аппарат понятийного мышления и опыт, заложенный в образно-концептуальных моделях. Физическая работа здесь играет несущественную роль.

Функционирование организма требует протекания в нем химических и биохимических процессов в достаточно строгих температурных пределах. Для температуры тела это интервал находится в пределах 36,5-37,0° С.

В процессе взаимодействия человека с окружающей средой температура тела может значительно изменяться, что связано с температурой, влажностью и подвижностью воздуха в окружающей среде, а также тепловой радиацией от различных видов оборудования, используемых в производственной среде. Приспособление организма человека к изменениям параметров состояния окружающей среды выражается в способности протекания в нем процессов терморегуляции.

Терморегуляция - совокупность физиологических и химических процессов в организме человека, направленных на поддержание постоянства температуры тела (» 36-37 °С). Это обеспечивает нормальное функционирование организма, способствует протеканию биохимических процессов в организме человека. Терморегуляция (Q) исключает переохлаждение или перегрев организма человека. Поддержание постоянства температуры тела определяется теплопродукцией организма (М), т.е. процессами обмена веществ в клетках и мышечной дрожью, теплоотдачей или теплоприходом (R) за счет инфракрасного излучения, которое излучает или получает поверхность тела; теплоотдачей или теплоприходом за счет конвекции (С), т.е. через нагрев или охлаждение тела воздухом, омываемым поверхность тела; теплоотдачей (Е), обусловленной испарением влаги с поверхности кожи, слизистых оболочек верхних дыхательных путей, легких. Терморегуляция, таким образом, обеспечивает равновесие между количеством тепла, непрерывно образующимся в организме и излишком тепла, непрерывно отдаваемым в окружающую среду, т.е. сохраняет тепловой баланс организма.

Терморегуляцию можно представить следующим выражением:

Q = M ± R ± C - E.

В нормальных условиях при слабом движении воздуха человек в состоянии покоя теряет в результате тепловой радиации около 45 % всей вырабатываемой организмом тепловой энергии, конвекцией до 30 % и испарением до 25 %. При этом свыше 80 % тепла отдается через кожу, примерно 13 % через органы дыхания, около 7 % тепла расходуется на согревание принимаемой пищи, воды и вдыхаемого воздуха. При покое организма и температуре воздуха 15 °С потоотделение незначительно и составляет примерно 30 мл за 1 ч. При высокой температуре (30 °С и выше), особенно при выполнении тяжелой физической работы, потоотделение может усиливаться в десятки раз. Так, в горячих цехах при усиленной мышечной работе количество выделяемого пота 1-1,5 л/ч, на испарение которого затрачивается около 2500...3800 кДж.

Различают острые и хронические формы нарушения терморегуляции. Острые формы нарушения терморегуляции:

Тепловая гипертермия - теплоотдача при относительной влажности воздуха 75...80 % - легкое повышение температуры тела, обильное потоотделение, жажда, небольшое учащение дыхания и пульса. При более значительном перегреве возникает также одышка, головная боль и головокружение, затрудняется речь и др.

Судорожная болезнь - преобладание нарушения водно-солевого обмена - различные судороги, особенно икроножных мышц, и сопровождаемые большой потерей пота, сильным сгущением крови. Вязкость крови увеличивается, скорость ее движения уменьшается и поэтому клетки не получают необходимого количества кислорода.

Тепловой удар-дальнейшее протекание судорожной болезни - потеря сознания, повышение температуры до 40-41 °С, слабый учащенный пульс. Признаком тяжелого поражения при тепловом ударе является полное прекращение потоотделения.

Тепловой удар и судорожная болезнь могут заканчиваться и смертельным исходом.

Хронические формы нарушения терморегуляции приводят к изменениям в состоянии нервной, сердечнососудистой и пищеварительной системе человека, формируя производственно-обусловленные заболевания.

Длительное охлаждение часто приводит к расстройству деятельности капилляров и мелких артерий (ознобление пальцев рук, ног и кончиков ушей). При этом происходит и переохлаждение всего организма. Широко распространены вызываемые охлаждением заболевания периферийной нервной системы, особенно пояснично-крестцовый радикулит, невралгия лицевого, тройничного, седалищного и других нервов, обострения суставного и мышечного ревматизма, плеврит, бронхит, асептическое и инфекционное воспаление слизистых оболочек дыхательных путей и др.

Влажный воздух лучше проводит тепло, а подвижность его увеличивает теплоотдачу конвекцией - это приводит к большому обморожению (даже смерти) при условии низкой температуры, высокой влажности и подвижности воздуха.

Выделяют три стадии охлаждения организма человека, которые характеризуются следующими показателями:

I-II стадии температура тела от 37 до 35,5° С. При этом происходит:

Спазм сосудов кожи;

Урежение пульса;

Снижение температуры тела;

Повышение артериального давления;

Увеличение легочной вентиляции;

Увеличение теплопродукции.

Таким образом, в пределах до 35 °С организм пытается бороться собственными силами против охлаждающего микроклимата.

III стадия -температура тела ниже 35 °С. При этом происходит:

Падение температуры тела;

Снижение деятельности центральной нервной системы;

Снижение артериального давления;

Уменьшение легочной вентиляции;

Уменьшение теплопродукции.

Заболевания, вызываемые охлаждением: обморожения, отеки локтей и ступней, острые респираторные заболевания и грипп.

Создание благоприятного микроклимата рабочей зоны является гарантом поддержания терморегуляции организма, повышения работоспособности человека на производстве.

Умственный труд (интеллектуальная деятельность). Этот труд объединяет работы, связанные с приемом и переработкой информации, требующие преимущественного напряжения внимания, сенсорного аппарата, памяти, а также активации процессов мышления, эмоциональной сферы (управление, творчество, преподавание, наука, учеба и т. п.).

Операторский труд - отличается большой ответственностью и высоким нервно-эмоциональным напряжением. Управленческий труд - определяется чрезмерным ростом объема информации, возрастанием дефицита времени для ее переработки, повышения личной ответственности за принятие решений, периодическим возникновением конфликтных ситуаций. Творческий труд - требует значительного объема памяти, напряжения внимания, нервно-эмоционального напряжения. Труд преподавателя - постоянный контакт с людьми, повышенная ответственность, дефицит времени и информации для принятия решения,- это обуславливает высокую степень нервно-эмоционального напряжения. Труд учащегося - память, внимание, восприятие, наличие стрессовых ситуаций.

При интенсивной интеллектуальной деятельности потребность мозга в энергии повышается, составляя 15...20 % от общего объема в организме. При этом потребление кислорода 100 г коры головного мозга оказывается в 5 раз больше, чем расходует скелетная мышца такого же веса при максимальной нагрузке. Суточный расход энергии при умственном труде составляет от 10,5 до 12,5 МДж. Так, при чтении вслух расход энергии повышается на 48 %, при выступлении с публичной лекцией - на 94 %, у операторов вычислительных машин - на 60-100 %.

При выполнении человеком умственной работы при нервно-эмоциональном напряжении имеют место сдвиги в вегетативных функциях человека: повышение кровяного давления, изменение ЭКГ, увеличение легочной вентиляции и потребление кислорода, повышение температуры тела. По окончании умственной работы утомление остается дольше, чем при физической работе.

При эксплуатации технических систем в любой области среды обитания чело-век-руководитель управляет не техническими компонентами системы или отдельной машиной, а другими людьми. Управление осуществляется как непосредственно, так и опосредованно - через технические средства и каналы связи. К этой категории персонала относятся организаторы, руководители различных уровней, лица, принимающие ответственные решения, обладающие соответствующими знаниями, опытом, навыками принятия решения, интуицией и учитывающие в своей деятельности не только возможности и ограничения технических систем и их компонентов, но и в полной мере особенности подчиненных - их возможности и ограничения, состояния и настроения.

Тяжесть и напряженность труда. Тяжесть труда является количественной характеристикой физического труда. Напряженность труда - количественная характеристика умственного труда. Она определяется величиной информационной нагрузки.

На производстве различают четыре уровня воздействия факторов условий труда на человека:

Комфортные условия труда обеспечивают оптимальную динамику работоспособности человека и сохранение его здоровья;

Относительно дискомфортные условия труда при воздействии в течение определенного интервала времени обеспечивают заданную работоспособность и сохранение здоровья, но вызывают субъективные ощущения и функциональные изменения, не выходящие за пределы нормы;

Экстремальные условия труда приводят к снижению работоспособности человека, не вызывают функциональные изменения, выводящие за пределы нормы, но не ведущие к патологическим изменениям;

Сверхэкстремальные условия труда приводят к возникновению в организме человека патологических изменений и к потере трудоспособности.

Медико-физиологическая классификация тяжести и напряженности труда проводится на основании комплексной количественной оценки факторов условий труда, называемой интегральной величиной тяжести и напряженности труда (Ит).

К I категории относят работы, выполняемые в оптимальных условиях труда при благоприятных нагрузках. II категория включает работы, выполняемые в условиях, соответствующих предельно допустимым значениям производственных факторов. К III категории относят работы, при которых вследствие не вполне благоприятных условий труда у людей формируются реакции, характерные для пограничного состояния организма (ухудшение некоторых показателей психофизиологического состояния к концу работы). IV категория включает работы, при которых неблагоприятные условия труда приводят к реакциям, характерным для предпатологического состояния у большинства людей. К V категории относят работы, при которых в результате воздействия весьма неблагоприятных условий труда у людей в конце рабочего периода формируются реакции, характерные для патологического функционального состояния организма. VI категория включает работы, при которых подобные реакции формируются вскоре после начала трудового периода (смены, недели).

системе с помощью специальных таблиц. Интегральная оценка тяжести и напряженности труда рассчитывается по формуле:

где хОП - определяющий (самый большой по баллу) элемент условий труда на i -ом рабочем месте; j - сумма баллов всех i - ых биологически значимых элементов без определяющего элемента на j -ом рабочем месте; n - число всех элементов, имеющихся на рабочем месте; хij - балльная оценка i -го фактора на j-ом рабочем месте. Каждый элемент условий труда на рабочем месте получает оценку от 1 до 6 в зависимости от своей величины и продолжительности действия (экспозиции). При экспозиции меньше 90 % времени восьмичасовой рабочей смены фактическая оценка элемента в баллах составит:

где хmax - максимальная оценка элемента при экспозиции от 90 % и более; Tфi - фактическая продолжительность действия элемента в течение рабочей смены, мин; 480 - фон рабочего времени восьмичасовой рабочей смены, мин.

В этом случае вместо хij в формуле (2.1) расчета Ит используют xфi.

При наличии на рабочем месте факторов, имеющих с учетом экспозиции оценку 2 балла и более, в расчет оценки принимают только эти биологически значимые факторы. Факторы с оценкой 1 и 2 балла в расчет не принимают

Таблица 1.3. Характеристика факторов условий труда

Ит = 10 = 45.

Следовательно, на рабочем месте используется труд III категории тяжести и напряженности труда.

При оценки тяжести физического труда пользуются показателями динамической и статической нагрузки. Показатели динамической нагрузки:

Масса поднимаемого и перемещаемого груза вручную;

Расстояние перемещения груза;

Мощность выполняемой работы: при работе с участием мышц нижних конечностей и туловища, с преимущественным участием мышц плечевого пояса;

Мелкие, стереотипные движения кистей и пальцев рук, количество за смену;

Перемещение в пространстве (переходы, обусловленные технологическим процессом), км.

Показатели статической нагрузки:

Масса удерживаемого груза, кг;

Продолжительность удерживания груза, с;

Статическая нагрузка за рабочую смену, Н, при удержании груза: одной рукой, двумя руками, с участием мышц корпуса и ног;

Рабочая поза, нахождение в наклонном положении, процент сменного времени;

Вынужденные наклоны корпуса более 30°, количество за смену;

Линейный пространственный компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, мм;

Угловой пространственно-компоновочный параметр элементов производственного оборудования и рабочего места, угол обзора;

Значение сопротивления приводных элементов органов управления (усилие, необходимое для перемещения органов управления), Н.

Динамическую физическую нагрузку определяют, как правило, одним из следующих показателей: 1) работой (кг«м); 2) мощностью усилия (Вт); статическую физическую нагрузку определяют в кг/с.

Для определения динамической работы, выполняемой человеком в каждом отдельном отрезке рабочей смены, рекомендуется пользоваться следующей формулой:

W= (РН + (PL/9) + РН1/2))К,

где W- работа, кг м; Р - масса груза, кг; Н - высота, на которую помещают груз из исходного положения, м; L -расстояние, на которое перемещают груз по горизонтали, м; Н1 -расстояние, на которое опускают груз, м; К - коэффициент, равный 6.

Для расчета среднесменной мощности следует суммировать работу, произведенную человеком за всю смену, и разделить ее на длительность смены:

где N- мощность, Вт, t - длительность смены, с; K1 - коэффициент перевода работы (W) из кг×м в Джоуль (Дж), равный 9,8.

Статическая нагрузка - это усилия на мышцы человека без перемещения тела или его отдельных частей. Величина статической нагрузки определяется произведением величины усилия на время поддержания (в случае различных величин усилий время поддержания каждого из них определяют отдельно, находят произведения величины усилия на время поддержания и затем эти произведения суммируют).

При оценке напряженности умственного труда используют показатели внимания, напряженности зрительной работы и слуха, монотонности труда.

2. РАБОТОСПОСОБНОСТЬ ЧЕЛОВЕКА И ЕЕ ДИНАМИКА

Фазы работоспособности. Работоспособность проявляется в поддержании заданного уровня деятельности в течение определенного времени и обусловливается двумя основными группами факторов - внешними и внутренними. Внешние - информационная структура сигналов (количество и форма представления информации), характеристика рабочей среды (удобство рабочего места, освещенность, температура и т.п.), взаимоотношения в коллективе. Внутренние - уровень подготовки, тренированность, эмоциональная устойчивость. Предел работоспособности - величина переменная; изменение ее во времени называют динамикой работоспособности.

Вся трудовая деятельность протекает по фазам (рис. 2.1):

I. Предрабочее состояние (фаза мобилизации) - субъективно выражается в обдумывании предстоящей работы (идеомоторный акт), вызывает определенные предрабочие сдвиги в нервно-мышечной системе, соответствующие характеру предстоящей нагрузки.

Рис. 2.1. Фазы работоспособности человека в течение рабочего дня

II. Врабатываемость или стадия нарастающей работоспособности (фаза гиперкомпенсации) - период, в течение которого совершается переход от состояния покоя к рабочему, т.е. преодоление инертности покоя системы и налаживание координации между участвующими в деятельности системами организма. Длительность периода врабатываемости может быть значительной. Например, утром после сна все характеристики сенсомоторных реакций значительно ниже, чем в дневные. Производительность труда в эти часы ниже. Период может занять от нескольких минут до двух-трех часов. На длительность сказываются: интенсивность работы, возраст, опыт, тренированность, отношение к работе.

III. Период устойчивой работоспособности (фаза компенсации) - устанавливается оптимальный режим работы систем организма, вырабатывается стабилизация показателей, а его длительность составляет ко всему времени работы примерно 2/3. Эффективность труда в этот период максимальная. Период устойчивой работоспособности служит важнейшим показателем выносливости человека при данном виде работы и заданном уровне интенсивности.

Выносливость обусловливается следующими факторами:

1. Интенсивностью работы. Чем больше интенсивность, тем короче период устойчивой работоспособности.

2. Спецификой работы. Например, динамическая работа может продолжаться без признаков утомления в десятки раз дольше, чем статическая. Имеет значение то, какой орган включен в действие. Для мышц ног выносливость в 1,5...2 раза больше, чем для мышц рук. Среди мышц рук выносливее сгибатели, а среди мышц ног - разгибатели.

Влияние специфики выполняемой работы характеризует рис. 2.2, где a - легкая физическая нагрузка и рациональная скорость выполнения операций; б - обслуживание сложного пульта управления; в - средняя физическая нагрузка; г - значительная физическая нагрузка при большой концентрации внимания и выполнения быстрых и точных движений; д - простые зрительные работы; е - сложные зрительные работы.

3. Возрастом. В юношеском и молодом возрасте выносливость увеличивается, в пожилом - снижается.

4. Полом. При нагрузке, равной половине максимальных возможностей, выносливость при статической и двигательной деятельности у мужчин и женщин одинакова. При больших нагрузках мужчины выносливее.

5. Концентрацией внимания и волевым напряжением при интенсивной работе снижают показатели выносливости.

6. Эмоциональным состоянием. Положительное - уверенность, спокойствие, хорошее настроение - активизируют деятельность, удлиняя период устойчивой работоспособности. Отрицательные - страх, неуверенность, плохое настроение - оказывают угнетающее действие, снижая период устойчивой работоспособности.

7. Наличием умений, навыков, тренированностью - снижают волевое и эмоциональное напряжение, повышая работоспособность.

8. Типом высшей нервной деятельности (индивидуальные природные возможности нервной системы). Сила нервной системы характеризует работоспособность и надежность работы оператора особенно в экстремальных ситуациях.

IV. Период утомления (фаза декомпенсации). Характеризуется снижением продуктивности, замедляется скорость реакции, появляются ошибочные и несвоевременные действия, физиологическая усталость. Утомление может быть мышечным (физическим), умственным (психическим). Утомление - временное снижение работоспособности из-за истощения энергетических ресурсов организма.

V. Период возрастания продуктивности за счет эмоционально-волевого напряжения.

VI. Период прогрессивного снижения работоспособности и эмоционально-волевого напряжения.

VII. Период восстановления. Необходим организму для восстановления работоспособности. Продолжительность этого периода определяется тяжестью проделанной работы, величиной кислородного долга, величиной сдвигов в нервно-мышечной системе. После легкой однократной работы период может длиться 5 мин. После тяжелой однократной работы - 60...90 мин, а после длительной физической нагрузки восстановление может наступить через несколько дней.

Рис. 2.2. Изменение работоспособности человека в течение рабочего дня в зависимости от вида выполняемой работы

В каждом из рассмотренных периодов работоспособности используются определенные возможности организма. Периоды I-III используют максимальные энергетические возможности организма. В дальнейшем поддержание работоспособности происходит за счет эмоционально-волевого напряжения с последующим прогрессивным снижением продуктивности труда и ослаблением контроля за безопасностью своей деятельности.

На основании кривых работоспособности устанавливается норма времени на отдых в зависимости от характера и продолжительности работы (табл. 2.1).

Похожая информация.