Глава 2. Утомление и переутомление у детей и их профилактика

2.1 Развитие утомления у детей

Современная физиология под термином утомление подразумевает временное понижение работоспособности клетки, ткани, органа или целого организма, появляющееся вслед за работой на протяжении определённого времени. Таким образом, любая форма функциональной деятельности по прошествии определённого времени влечёт за собою утомление. Иначе говоря, под утомлением подразумевают временное понижение или даже потерю возбудимости клеток, тканей, органов и организма в целом, являющуюся следствием длительной их функциональной деятельности.

Утомление выражается не только в уменьшении объема совершаемой работы, снижении коэффициента полезного действия, но и в нарушении координации движений, покраснении или побледнении покровов тела, расходовании функциональных резервов организма. При утомлении наблюдается увеличение функционирования сердечно-сосудистой и дыхательной систем, а также системы теплорегуляции. Но для утомления характерно не так усиление функций этих систем, как их недостаточная экономичность.

Биологическая роль утомления состоит в своевременной защите организма от истощения при длительной или напряженной работе. Физиологические сдвиги при резко выраженном утомлении носят черты стрессовой реакции, сопровождающейся нарушением гомеостаза. В то же время утомление, не доводимое до чрезмерного уровня, является средством повышения функциональных возможностей организма. Мышечная работа без утомления не вызывает необходимого эффекта, не повышает функциональных возможностей организма, его работоспособности [9].

Утомление, возникающее в том или ином органе, не остаётся изолированным и при продолжительности работы отражается на всём организме. У взрослого человека оно обычно сопровождается ощущением потребности в отдыхе. Это ощущение является естественной реакцией организма на те изменения, которые в нём происходят в результате утомления [7].

Утомление у детей имеет некоторые особенности, связанные с анатомо-физиологическими свойствами детского организма. Так, чем меньше ребенок, тем быстрее у него развивается утомление. У ребенка грудного возраста бодрствование в течение 1,5—2 часов приводит к утомлению даже без активной деятельности. В дальнейшем утомление наступает уже в результате активной деятельности как мышечной (игра), так и умственной (уроки). Необходимо также иметь в виду, что однообразная деятельность необычайно быстро вызывает утомление у ребенка. Известно, что в детском возрасте процессы возбуждения преобладают над процессами торможения. Поэтому длительное торможение у ребенка легко приводит к утомлению. Примером может служить утомление, возникающее при торможении двигательной сферы во время сидения за партой в школе [6].

Во время отдыха, наступающего вслед за утомительной работой, происходит восстановление возбудимости клеток, тканей, органов и организма в целом. Если отдых недостаточен, то утомление продолжает быстро нарастать и, в конце концов, переходит в переутомление.

Обычно различают умственное и физическое утомление в зависимости от того, какой характер имеет работа - по преимуществу нервно-психический или нервно-мышечный. Однако между нервно-психической и нервно-мышечной деятельностью нет резкой грани, и деление трудовой деятельности на умственную и физическую в известной мере условно. Учебная работа детей и подростков в школе и по приготовлению заданных на дом уроков в семье является по преимуществу нервно-психической, умственной деятельностью. Но и при учебной работе имеет место нервно-мышечная деятельность, связанная с напряжением и движениями тех или иных мышечных групп (уроки по физической культуре, работа с физическими приборами, сидение за партой, требующее напряжения мускулатуры, особенно задних шейных и спинных мышц, процесс письма и т. п.). Таким образом, даже чисто нервно-психическая деятельность учащихся связана с некоторой нервно-мышечной работой.

При физическом же труде, обусловленном в первую очередь нервно-мышечной деятельностью, в той или иной мере имеет место регуляция со стороны коры головного мозга. Иначе говоря, всякий физический труд сопровождается нервно-психической деятельностью.

В связи со сказанным у детей и подростков, находящихся в процессе физического и психического развития, следует учитывать как нервно-психическое, так и нервно-мышечное утомление, хотя при умственной деятельности главным образом преобладает утомление коры головного мозга, которое усиливает обычно сопровождающее его мышечное утомление. Наоборот, при продолжительном или даже кратковременном, но напряжённом физическом труде преобладает нервно-мышечное утомление, которое в свою очередь содействует развитию нервно-психического утомления.

Биологическая сущность утомления, несмотря на многочисленные исследования по его изучению, пока точно не установлена, хотя в этой области имелись многочисленные теории, пытавшиеся её раскрыть. Эти теории (отравления организма, засорения и др.) себя не оправдали и противоречат друг другу. Они не дают научно обоснованного решения вопроса о биологической сущности утомления, особенно при нервно-психической деятельности. Можно утверждать только одно, что при утомлении в организме и отдельных его органах и тканях происходят сложные биохимические процессы.

Некоторые авторы трактуют утомление, как истощение клеток и тканей. Особенно это относится к нервно-психическому утомлению. Но утомление нельзя толковать как истощение, как исчерпание вещества. Это подтверждается тем, что мышечная или другая клетка, полностью утомлённая, т. е. совершенно переставшая реагировать на раздражение, возобновляет свою деятельность при изменении силы или характера раздражения. Действительно, в обычных условиях трудовой деятельности такого истощения не наблюдается. Только при очень тяжёлых формах утомления, т. е. при переутомлении, может быть полное истощение организма. В таком случае имеет место не естественная реакция, какой является утомление, а налицо патологический процесс.

Многочисленными наблюдениями и экспериментами доказано, что при наличии нервно-психического утомления переключение с одного вида деятельности на другой (т. е., например, от решения сложных математических задач на чтение лёгкой художественной литературы) обеспечивает возобновление нормальной деятельности коры головного мозга. Подобным же образом переключение от относительно нетяжёлого физического труда на лёгкий умственный труд обеспечивает возможность функционирования коры головного мозга.

Надо, однако, иметь в виду, что кора головного мозга, регулирующая процессы нервно-психической деятельности, наиболее утомляема по сравнению с другими органами. В отличие от очень мало утомляемых нервных волокон, нервные центры легко впадают в состояние утомления.

Это обстоятельство следует учитывать при организации и проведении учебно-воспитательной работы среди детей и подростков как в школе, так и в семье.

Утомление, сопровождающее усиленную умственную или физическую деятельность, не у всех индивидуумов наступает в один и тот же момент работы, так как это зависит от целого ряда обстоятельств (индивидуальные особенности органика, степень тренировки в умственной деятельности, привычка к данному виду работы и т. п.). Снижение утомляемости организма и отдаление момента наступления утомления при нервно-психической и нервно-мышечной деятельности в значительной мере зависят от упражнения, тренировки в данном виде деятельности.

Хотя биологическая сущность утомления точно не установлена, имеются многочисленные исследования и наблюдения, указывающие на отдельные изменения в организме при нервно-психической деятельности. Так, известно, что во время умственной работы происходит прилив крови к головному мозгу. При усиленной умственной работе, особенно при сосредоточении внимания, наблюдается, кроме того, замедление и ослабление дыхания. Иногда при значительном утомлении у детей и подростков появляются головные боли, носовые кровотечения и пр. Замечено также, что после уроков, связанных с особым сосредоточением внимания, у детей и подростков наступает не только нервно-психическое утомление, но и ослабление мускульной силы, которое быстро проходит после отдыха или перехода к более лёгким занятиям.

В нервно-психическом отношении значительное утомление коры головного мозга сказывается в возникновении рассеянности, иногда в апатии, безразличии к окружающим, притуплении способности осмысливания учебного материала и т. п. Вполне очевидно, что всё это влечёт за собою ухудшение восприятия и усвоения учебного материала и в конце концов приводит к снижению учебной успеваемости.

Имеются также наблюдения, свидетельствующие о том, что при нервно-психическом утомлении происходит уменьшение кожной чувствительности. Однако это имеет место не у всех детей и подростков. У других при усиленной умственной деятельности наблюдается повышение возбудимости нервной системы, быстрая игра сосудодвигательных нервов, повышенная кожная чувствительность. Таких утомлённых детей и подростков легко заметить в классе - они быстро изменяют своё настроение, сильно подвижны, быстро бледнеют и краснеют, у них внезапно появляются смех и слёзы. Эти явления, возникающие в итоге утомления детей и подростков, свидетельствуют о нарушении нормальной деятельности нервной системы, особенно коры головного мозга.

Точных методов, определяющих утомление, пока не имеется. Одним из методов определения утомления детей и подростков является учёт количества сделанных ими грамматических (при диктанте) или арифметических (при решении задач) ошибок до и после начала производимой умственной работы в течение определённого периода времени, например, в начале учебного дня и в конце его, в начале урока и в конце его. Однако этот метод не вполне точен, поскольку на итоговый результат могут влиять побочные факторы (степень грамотности учащихся, сноровка в решении задач и т. п.). Этот метод определения утомления впервые был применён русским учёным - психиатром проф. И. А. Сикорским, предложившим для этой цели диктант. В последующие десятилетия этот метод определения утомления получил широкое развитие как в России, так и за границей. В настоящее время применение этого метода определения утомления у нас имеет подсобное значение.

В результате исследований нервно-психического утомления детей и подростков, проводимых в Институте школьной гигиены, мы имеем в настоящее время более точные методы определения утомления. Наиболее обнадёживающие результаты в этом направлении даёт метод определения электрической чувствительности глаза. Сдвиги в области электрической чувствительности глаза отражают изменения, происходящие в коре головного мозга. К методам определения утомления детей и подростков относится также измерение нервной возбудимости при помощи хроноксиметрии.

Все эти методы определения утомления дают положительные результаты, но они нуждаются в дальнейшем изучении и совершенствовании.

Многие врачи и педагоги при определении утомления детей и подростков исходят из учёта чувства усталости, ощущаемого и заявляемого учащимися, или же из учёта внешних проявлений у них утомления (усиление движений, рассеянный взгляд и т. п.). Чувство усталости, выражающееся в нежелании работать или в понижении интереса к работе, может проявляться и при отсутствии продолжительных напряжений коры головного мозга или мышечной системы.

Чувство усталости, иногда выражающееся в сонливости, может проявляться и при отсутствии утомления как результата продолжительной работы. Такая «усталость» иногда наблюдается даже утром на первом уроке после недостаточной продолжительности ночного сна. Такая «усталость» наблюдается также и при хроническом переутомлении детей и подростков. Ощущение усталости без наличия утомления, называемое сонным торможением, может быть и при болезненном состоянии школьника.

Усталость иногда наблюдается при монотонных внешних раздражениях окружающей среды. Монотонное преподнесение учителем учебного материала, трафарет и формализм в преподавании, отсутствие наглядности и иллюстративности - всё это содействует возникновению у детей и подростков подобной «усталости», особенно в тех случаях, когда к этому имеются благоприятные предпосылки (недостаточное освещение в классе, испорченный воздух и т. п.).

Чем младше ребёнок, тем нагляднее это проявляется, так как организм детей особенно реактивен и податлив в отношении внешних воздействий и менее приспособлен, по сравнению со взрослыми, к монотонным слабым раздражениям. Чувство «усталости» от монотонного преподавания и других подобных причин быстро проходит при изменении методов преподавания, внесении моментов заинтересованности при проведении урока, улучшении гигиенических условий в классе и т. п. Между тем усталость, являющаяся субъективным выражением утомления, не проходит столь быстро и требует отдыха. В противном случае усталость продолжает нарастать.

Исследования А. Г. Иванова-Смоленского и других показывают, что умственный труд, в частности учебная работа в классе, требует от ребёнка и подростка значительного напряжения коркового синтеза и анализа. Как синтез, так и анализ всегда сопряжены и сконцентрированы в мозговой коре в виде раздражительных и тормозных процессов. Начальным признаком возникающего утомления служит появление общего двигательного беспокойства. Если это двигательное возбуждение не получает разрядки и не переключается на другие формы нервно-психической деятельности, если умственная нагрузка продолжается, а учитель пытается снять утомление словесным воздействием, - всё ярче выступает на первый план распространение тормозного процесса. Явления торможения, предупреждающие дальнейшее развитие утомления, выражаются в развитии общей вялости и сонливости.

Таким образом, нервно-психическое утомление проходит как бы через две фазы: фазу двигательного беспокойства и фазу общего торможения с явлениями вялости и сонливости. У детей и подростков с повышенной тормозной способностью и у физически ослабленных детей первая фаза нервно-психического утомления может быть слабо выраженной и даже совсем отсутствовать. Отсюда очевидно, что профилактика нервно-психического утомления определяется не только количеством и качеством учебного материала, не только личностью учителя, но и всей организацией педагогического процесса [7].

2.2 Развитие переутомления у детей

При длительном утомлении может развиться такое состояние как переутомление.

Переутомление — это болезненное (патологическое) состояние организма, которое нельзя устранить обычным отдыхом — необходимо надолго прекратить работу. Переутомившиеся дети ощущают постоянное чувство усталости, недомогание, у них снижена умственная и физическая работоспособность. На последних уроках или к концу дня появляется головная боль, иногда боль в области сердца.

При переутомлении резко затрудняется переключение процесса возбуждения на торможение и наоборот, то есть наблюдается своеобразная «вязкость», инертность динамики нервных процессов. Поэтому после напряженного рабочего дня мозг школьника, страдающего переутомлением, продолжает работать, не давая ему уснуть, ребенка навязчиво беспокоят дневные заботы и тревоги, он как бы заново переживает весь день. Процесс сонного (охранительного) торможения при этом не в состоянии быстро вытеснить продолжающееся возбуждение в отдельных очагах коры головного мозга и подкорковых отделах, сон характеризуется недостаточной глубиной, кратковременностью, нередко сопровождается сновидениями.

Чрезмерное утомление накладывает определенный отпечаток на внешний вид школьника: появляются бледность, синева вокруг глаз, вялость, сутулость. Ребенок становится рассеянным, заторможенным, вспыльчивым, раздражительным, склонным к ссорам и конфликтам.

Переутомление легче развивается у детей с ослабленной нервной системой и страдающих различными хроническими заболеваниями организма. Однако оно вполне может развиться и у физически крепких детей, если не соблюдаются научно обоснованные принципы организации и гигиены умственного и физического труда. Гораздо легче предупредить переутомление, чем вылечить. Именно вылечить, так как нередко приходится прибегать к лекарственным средствам, способствующим укреплению и успокоению нервной системы.

Бессистемность, хаотичность в работе, малоподвижный образ жизни, длительное пребывание в положении сидя, игнорирование активного отдыха, физкультуры и спорта — вот комплекс наиболее частых причин низкой продуктивности умственного труда и повышенной утомляемости школьников.

На развитие переутомления влияют и другие стороны жизни школьника, которые иногда мешает ему быть бодрым и активным, препятствует высокой продуктивности труда.

Прежде всего, это телевизионные передачи. Дети младшего школьного возраста очень любознательны, они готовы по нескольку часов подряд просиживать у экрана телевизора. На развитие утомления большое влияние оказывает времяпрепровождение у компьютера. Однако просмотр телевизионных передач и нахождение у компьютера младшими школьниками должен быть ограничен во времени.

Прикованные к телевизору и экрану монитора дети ведут малоподвижный образ жизни, недостаточно бывают на свежем воздухе, перенасыщаются впечатлениями. У них перенапрягается нервная система, слуховой и зрительный анализаторы. Совершенно недопустимо, чтобы младшие школьники садились к телевизору сразу после выполнения домашних заданий, так как при этом резко увеличивается нагрузка на кору головного мозга и органы чувств ребенка, развивается выраженное утомление. Если такой «отдых» приобретает систематический характер, неизбежно возникает переутомление.

Перенапряжение нервной системы у детей может быть обусловлено не только умственными перегрузками, но и чрезмерным эмоциональным возбуждением, перенасыщением в выходные дни или каникулы развлекательными мероприятиями. Гигиенисты и педагоги рекомендуют сохранять определенный режим дня в воскресные дни и в период каникул, причем время пребывания детей у телевизора остается таким же, как в обычные дни [8].