다양한 강도의 신체 활동 중 에너지 소비. 조직의 법칙 물고기는 더 깊은 곳을 찾습니다...

따라서 정상적인 신체 활동 중 건강한 사람의 에너지 소비량과 에너지 요구량은 네 가지 주요 매개변수로 구성됩니다. 우선 기본 교환입니다. 이는 식사 전, 정상 체온 및 주변 온도 20°C에서 휴식 중인 사람의 에너지 요구량을 특징으로 합니다. 주요 신진 대사는 신체의 생명 유지 시스템의 중요한 기능을 유지하는 역할을 합니다. 에너지의 60%는 열 생산에 소비되고 나머지는 심장 및 순환계, 호흡, 신장 및 뇌 기능에 사용됩니다. 기초대사량은 약간의 변동만 있을 뿐입니다. 기초대사의 조절은 호르몬과 자율신경계를 통해 이루어집니다. 그 값은 생성된 열량을 측정(직접 열량 측정)하거나 산소 소비 및 이산화탄소 방출을 기록(간접 열량 측정)하여 결정됩니다.

주요 대사 이후 신체 에너지 소비의 두 번째 구성요소는 소위 조절된 에너지 소비입니다. 이는 기초 대사 이상의 작업에 사용되는 에너지의 필요성에 해당합니다. 모든 유형의 근육 활동, 심지어 신체 자세를 바꾸는 것(누운 자세에서 앉은 자세로)도 신체의 에너지 소비를 증가시킵니다. 에너지 소비의 변화는 근육 활동의 지속 시간, 강도 및 성격에 따라 결정됩니다. 신체 활동은 성격이 다를 수 있으므로 에너지 소비는 상당한 변동을 겪을 수 있습니다.

운동선수의 에너지 소비는 훨씬 더 많은 구성 요소에 의해 결정됩니다.

훈련의 기후 및 지리적 조건

훈련량;

훈련 강도;

스포츠의 종류;

훈련 빈도;

훈련 중 상태;

식품의 특정 동적 작용;

선수의 체온;

전문적인 활동;

기초대사량 증가;

소화기 손실.

근육 활동이 많을수록 에너지 소비도 늘어납니다.

정확하게 결정된 근육 활동량과 페달 회전에 대한 저항을 정확하게 측정한 자전거 인체공학적 작업 실험에서 킬로그램 또는 와트로 기록된 에너지 소비와 작업 전력 사이의 직접적인(선형) 관계가 확립되었습니다. 동시에, 대부분의 에너지가 열의 형태로 손실되기 때문에 기계 작업을 수행할 때 사람이 소비하는 모든 에너지가 이 작업에 직접 사용되는 것은 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 소비된 전체 에너지에 대해 작업에 유용하게 소비된 에너지의 비율을 효율 계수(효율성 계수)라고 하는 것으로 알려져 있습니다. 평소 작업 중 사람의 최고 효율성은 0.30-0.35를 초과하지 않는 것으로 믿어집니다. 결과적으로 작업 중 가장 경제적인 에너지 소비로 신체의 총 에너지 소비는 작업 수행 비용보다 최소 3배 이상 높습니다. 훈련받지 않은 사람이 훈련받은 사람보다 동일한 작업에 더 많은 에너지를 소비하기 때문에 효율성은 0.20-0.25인 경우가 더 많습니다.

전력 및 에너지 소비에 초점을 맞춰 순환 스포츠의 상대적 파워 영역을 설정했습니다(표 5).

이러한 상대적인 힘의 네 가지 영역에는 다양한 거리를 단거리, 중거리, 장거리, 초장거리의 네 그룹으로 나누는 작업이 포함됩니다.

신체 운동을 상대적 힘의 영역으로 나누는 것의 본질은 무엇이며, 이러한 거리 그룹화는 다양한 강도의 신체 활동 중 에너지 소비와 어떻게 관련됩니까?

첫째, 일의 힘은 그 강도에 직접적으로 달려 있습니다. 둘째, 다양한 파워존에 포함된 거리를 극복하기 위한 에너지 방출과 소비는 생리학적 특성이 크게 다릅니다.

표 5

스포츠 운동의 상대적 파워존(B.S. Farfel, B.S. Gippenreiter에 따름)

최대 파워 존.그 한계 내에서는 매우 빠른 움직임이 필요한 작업도 수행할 수 있습니다. 이 작업 시간은 일반적으로 20초를 초과하지 않습니다. 이러한 최대 작업으로 피로 현상은 10-15초 이내에 시작되며 이는 강도가 약간 감소하는 것으로 나타납니다. 최대 전력으로 작업하는 것만큼 많은 에너지를 방출하는 작업은 없습니다. 단위 시간당 산소 요구량이 가장 크며 신체의 산소 소비량은 미미합니다. 근육 활동은 거의 전적으로 물질의 무산소(혐기성) 분해로 인해 이루어집니다. 신체의 거의 모든 산소 요구량이 작업 후에 충족됩니다. 작동 중 수요는 산소 부채와 거의 같습니다. 작업 시간이 짧기 때문에 혈액 순환이 증가할 시간이 없지만 작업이 끝날 무렵 심박수가 크게 증가합니다. 그러나 심장의 수축기 부피가 증가할 시간이 없기 때문에 미세한 혈액량은 크게 증가하지 않습니다.

최대 이하의 파워 존.최대 지속 시간은 20-30초 이상, 3-5분을 넘지 않습니다. 이러한 유형의 작업은 상당한 양의 젖산을 생성하여 혈액에 용해됩니다. 이 작업 중에 집중적으로 펼쳐지는 무산소 과정 외에도 유산소 과정도 포함됩니다. 호흡과 혈액 순환이 급격히 증가합니다. 이는 혈액을 통해 근육으로 흐르는 산소량의 증가를 보장합니다. 산소 소비량은 지속적으로 증가하지만 작업이 거의 끝나면 최대 값에 도달합니다. 결과적인 산소 부채는 매우 큽니다. 이는 최대 전력 작동 후보다 훨씬 더 크며 이는 작동 기간으로 설명됩니다.

고출력 구역.최소 3~5분 정도 지속되는 것이 특징입니다. 20-30분을 넘지 마세요. 호흡과 혈액 순환이 완전히 증가할 시간은 이미 충분합니다. 따라서 시작 후 몇 분 후에 작업을 수행하며 산소 소비량은 가능한 최대치에 가깝습니다. 동시에, 이러한 작업 중 산소 요구량은 가능한 산소 소비량보다 큽니다. 혐기성 과정의 강도는 호기성 반응의 강도를 초과합니다. 이와 관련하여 무산소 분해 생성물이 근육에 축적되어 산소 부채가 형성됩니다.

고강도 작업 중에는 배설 과정이 중요한 역할을 합니다. 작업 첫 몇 분 동안 증가하는 발한은 체온 조절 기능에 완전히 포함되어 과열로부터 신체를 보호합니다. 또한 땀은 근육에서 혈액으로 들어가는 젖산과 기타 대사 산물의 일부를 제거합니다.

적당한 파워존. 20~30분 정도 지속될 수 있습니다. 최대 몇 시간. 위의 세 가지 영역 모두에서 중간 강도 영역을 구별하는 특징은 존재입니다. 정상 상태(산소 요구량과 산소 소비의 평등). 작업 시작 시에만 산소 요구량이 산소 소비량을 초과합니다. 그러나 불과 몇 분 후에 산소 소비량이 산소 요구량 수준에 도달합니다. 정상상태에서는 젖산의 축적이 없거나 적습니다. 호흡 기능과 혈액 순환 기능이 크게 향상되지만 최대치는 아닙니다.

심한 발한과 함께 적당한 강도의 장기간 작업은 신체의 수분 손실과 체중 감소를 유발합니다(1시간당 최대 0.8-1kg).

따라서 훈련 세션 중 특정 힘의 반복적인 부하로 인해 신체는 생리적, 생화학적 과정의 개선과 신체 시스템 기능의 특성으로 인해 해당 작업에 적응합니다. 특정 힘의 작업을 수행하면 효율성이 증가하고 체력이 증가하며 스포츠 결과가 증가합니다.

작업의 강도가 증가함에 따라 에너지 소비 증가를 비교하면 소비된 에너지의 양에서 기초 대사를 뺀 양이 사람이 수행하는 "유용한" 기계 작업보다 항상 크다는 것을 알 수 있습니다. 이러한 불일치의 원인은 주로 영양소의 화학적 에너지가 일로 변환될 때 에너지의 상당 부분이 기계적 에너지로 변환되지 않고 열의 형태로 손실된다는 사실에 있습니다. 에너지의 일부는 사람이 수행하는 기계적 작업을 계산할 때 부분적으로만 고려되는 정적 응력을 유지하는 데 사용됩니다. 모든 인간의 움직임에는 정적 및 동적 스트레스가 모두 필요하며 두 가지의 비율은 직업에 따라 다릅니다. 따라서 몸통을 곧게 펴고 1m 높이에서 1.5m 높이로 하중을 들어 올리는 것은 몸통을 기울인 상태에서 0.5m 높이에서 1m 높이로 동일한 하중을 들어 올리는 것보다 에너지가 덜 필요합니다. 후자를 기울어진 상태로 유지하려면 등 근육의 더 큰 정적 긴장이 필요합니다.

화학 반응 중에 생성된 에너지의 일정 부분은 운동 중에 늘어나는 관절의 길항근과 탄성 조직의 운동에 대한 저항을 극복하고, 근육 변형에 대한 점성 저항을 극복하고, 신체의 움직이는 부분의 관성을 극복하는 데 소비됩니다. 이동 방향이 변경됩니다. 사람이 수행하는 기계적 작업량(칼로리로 표시)과 에너지 소비량(칼로리로 표시)의 비율을 에너지 효율 계수라고 합니다.

효율성의 크기는 작업 방법, 속도, 훈련 상태 및 개인의 피로에 따라 달라집니다. 때때로 효율성 값은 작업 기술의 품질을 평가하는 데 사용됩니다. 따라서 금속 파일링의 움직임을 연구할 때 매 킬로그램 힘 미터 작업에 대해 0.023 kcal이 소비되는 것으로 나타났습니다. 이는 효율성 계수 1/ = 10.2에 해당합니다.
상대적으로 낮은 효율성은 작업 자세를 유지하기 위해 몸통과 다리 근육의 긴장이 필요한 파일링 중 상당한 정적 작업으로 설명됩니다. 다른 유형의 작업의 경우 효율성은 금속 파일링에서 발견된 값보다 높거나 낮을 수 있습니다. 다음은 일부 작업의 효율성 값입니다.
역도...........................8.4
파일 작업...........................10.2
수직 레버로 작업하기(밀기) 14.0
핸들 회전............20.0
사이클링...........................30.0
인체의 효율이 도달할 수 있는 최고치는 30%이다. 이 값은 다리와 몸통의 근육을 포함하는 잘 숙달되고 습관적인 작업을 수행함으로써 달성됩니다.

경우에 따라 작업 효율성의 가치는 특히 최적의 속도(템포), 부하 및 작업 생산성을 결정하기 위해 물리적 작업을 수행하기 위한 보다 합리적인 조건을 설정하는 것을 가능하게 합니다. 대부분의 경우, 생산 단위당 에너지 소비량은 가장 작고, 효율 계수의 역값은 피로까지 지속되는 경우 작업 기간 중간의 평균 속도 및 부하 수준에서 가장 큽니다.

특히 실행 방법만 다른 동질적인 작업을 비교할 때 개별 사례의 효율성 요소의 변화는 작업의 일부 특정 측면의 합리성을 평가하는 기준 중 하나가 될 수 있습니다. 그러나 일하는 사람에 대한 이 기준은 기계의 성능을 평가하는 데 있어서 결정적이고 보편적인 의미를 갖지 않습니다. 증기 기관에서는 외부 기계적 작업만이 에너지 변환의 주요 유익한 효과이고 연료에서 추출된 나머지 에너지는 쓸데없이 손실된 것으로 간주되는 반면, 소비된 에너지의 일부는 외부 기계적 작업에 사용되지 않고 작업 중 세포의 필수 활동을 증가시키고 일시적으로 저하된 성능을 회복시킵니다.

특정 작업 기술 및 개별 움직임의 합리성에 대한 생리적 평가를 위한 보다 정확하고 보편적인 기준은 높은 수준의 성능을 유지하는 기간이며, 이는 노동 생산성의 증가와 생리적 기능의 적응으로 나타납니다. 사람의 육체적, 영적 능력의 발전.

직원의 노동 잠재력에 대한 효율성 계수(COP)는 100%와 같을 수 없습니다. 또한 효율성은 다양한 외부 및 내부 요인에 따라 달라집니다.

노동 과정에서 인간 활동의 효율성에 대한 연구에 따르면 효율성에는 복잡한 역학이 있음이 밝혀졌습니다. 예를 들어, 근무일 동안 성과는 다음과 같은 단계로 진행되는 것으로 알려져 있습니다.

작업의 세부 사항, 조직 및 개인의 개별 특성에 따라 몇 분에서 1.5 시간까지 지속될 수 있는 개발 또는 효율성 증가
작업의 복잡성과 심각도에 따라 2~2.5시간 이상 유지될 수 있는 매우 안정적인 성능 단계
피로의 발달로 인한 성능 저하 단계.

이러한 시간 단계 간의 관계가 작업자의 효율성을 결정합니다.

효율성은 연령, 전문 분야의 업무 경험, 전문성 등에 따라 결정됩니다. 효율성 기준에는 생산 및 심리적 지표, 직업 만족도도 포함됩니다. 작업의 생산성이 높을수록 완료하는 데 드는 비용은 줄어듭니다. 즉, 낭비가 적고, 피로가 적으며, 목표 달성을 위한 신경심리학적 비용이 적고, 고객의 행동에 대한 감정적 반응이 적습니다.

따라서, 직원의 최적 노동 잠재력에 대한 가장 중요한 기준은 그의 성공과 효율성과 관련된 지표입니다.효율성이 높을수록 직원은 목표에 더 가까워집니다.

목표 달성 과정에는 일반적으로 다음과 같은 주요 단계가 포함됩니다.

1. 직원의 의견으로는 업무 해결로 이어질 수 있는 주제 내용과 노동 및 비업무 행동 형태를 설계합니다.
2. 노동 주체와의 상호 작용을 통한 목표 실현.
3. 개인 그룹 기준에 따른 결과 평가.

각 단계에는 분석적이고 건설적인 프로세스가 포함됩니다.

직원의 활동을 설계하는 것은 한편으로는 다음을 전제로 합니다. 분석작업 수행 준비(일종의 자가 진단), 그리고 다른 한편으로는- 건설적인작업 방식을 개발합니다.

의도한 작업을 완료하려면 동료와의 건설적인 상호 작용과 지속적인 자기 분석 및 자기 통제가 모두 필요합니다. 달성된 사항에 대한 평가는 결과 분석일 뿐만 아니라 추가 작업 방향을 결정하기 위한 건설적인 기반이기도 합니다.이 과정은 도식적으로 표현될 수 있다(표 12). 직원의 효율성은 주로 다음 요소에 따라 달라집니다.

조직의 목표와 직원이 목표를 이해하는 방식 간의 일치, 직원과 조직 간의 상호 이해;
주요 목표의 내용을 풍부하게 하고 생산 참여자 간, 조직과 사람 간 추가적인 접촉 지점을 생성하는 하위 목표의 존재
특정 구현에 관계없이 최저 비용으로 목표를 달성합니다.

작업 과정

표 12.

제공된 정보를 통해 우리는 다음과 같은 결론을 내릴 수 있습니다. 자신의 작업을 "전적인 헌신"으로 주관적으로 평가하는 사람은 완전히 성공한 것으로 평가할 수 없습니다. "한계"에서 일하는 것은 개인과 그의 노동 잠재력을 고갈시킵니다. 기업화(이전 국영) 기업 중 한 곳에서 실시한 연구에서 응답자의 개인 업무에 대한 평가가 공개되었습니다(표 13).

표 13

응답자의 개인 작업 평가(응답자 수 대비 백분율)

연구 결과는 기업 직원의 노동 잠재력 상태와 업무 성공에 대한 심각한 우려를 제기합니다. 사람들은 낭비적으로 일합니다. 여성과 노인들은 가장 집중적으로 일합니다. 전문가들은 약간의 배고픔을 느끼면서 식탁에서 일어나야 한다고 믿습니다. 일에 대해서도 마찬가지입니다. 아직 힘이 있다는 것을 알고 끝내야합니다. 여기에 그 가치를 유지합니다 아리스토텔레스의 모토: 최적 - 이것은 최대값이 아닙니다.

사람이 가능한 한 최대한 "스스로" 일을 처리하려고 노력하는 것이 일반적입니다. 이것이 아마도 기술 진보의 기초일 것이다. 필요한 모든 작업, 기계, 자동 기계 및 로봇을 수행하는 도구가 생성됩니다. 최적 작업의 가장 중요한 하위 목표 중 하나는 구현에 대한 노력 지출을 최소화하고 미래를 위한 준비금을 확보하는 방식으로 작업을 구성하는 것입니다. 이것이 업무와 관련된 활동적인 위치의 특징입니다. 이를 위해 새로운 장비가 만들어지고, 훈련이 수행되며, 집중적인 인간 행동을 기계적인 행동으로 대체하는 것을 목표로 하는 행동의 자동화가 개발됩니다.

근육 활동이 많을수록 에너지 소비가 증가하는 것으로 알려져 있습니다. 실험실 조건에서 정확하게 정의된 근육 활동량과 정밀하게 측정된 페달 회전 저항을 사용하여 자전거 인체공학적 작업을 수행한 실험에서 작업 전력에 대한 에너지 소비의 직접적인(선형) 의존성은 킬로그램 또는 와트로 기록되었습니다. 확립된. 동시에, 대부분의 에너지가 열의 형태로 손실되기 때문에 기계 작업을 수행할 때 사람이 소비하는 모든 에너지가 이 작업에 직접 사용되는 것은 아니라는 것이 밝혀졌습니다. 소비된 전체 에너지에 대해 작업에 유용하게 소비된 에너지의 비율을 효율 계수(효율성 계수)라고 하는 것으로 알려져 있습니다.

일상 업무 중 사람의 최고 효율성은 0.30-0.35를 초과하지 않는 것으로 믿어집니다. 결과적으로 작업 중 가장 경제적인 에너지 소비로 신체의 총 에너지 소비는 작업 수행 비용의 3배 이상입니다. 훈련받지 않은 사람이 훈련받은 사람보다 동일한 작업에 더 많은 에너지를 소비하기 때문에 효율성은 0.20~0.25인 경우가 더 많습니다. 따라서 동일한 운동 속도에서 훈련된 운동선수와 초보자 사이의 에너지 소비 차이는 25~30%에 달할 수 있다는 것이 실험적으로 입증되었습니다.

전력 및 에너지 소비에 초점을 맞춰 주기적인 스포츠에서는 4개의 상대적 파워 영역이 설정되었습니다. 이는 최대, 최대 이하, 높음 및 중간 전력 영역입니다. 이 구역에는 다양한 거리를 단거리, 중거리, 장거리, 초장거리의 네 그룹으로 나누는 작업이 포함됩니다.

존최고힘. 그 한계 내에서는 매우 빠른 움직임이 필요한 작업도 수행할 수 있습니다. 다른 어떤 작업도 그렇게 많은 에너지를 방출하지 않습니다. 단위 시간당 산소 요구량이 가장 크며 신체의 산소 소비량은 미미합니다. 근육 활동은 거의 전적으로 물질의 무산소(혐기성) 분해로 인해 이루어집니다. 신체의 거의 모든 산소 요구량은 작업 후에 충족됩니다. 즉 작업 중 요구량은 산소 부채와 거의 같습니다. 호흡은 중요하지 않습니다. 작업이 완료되는 10~20초 동안 운동선수는 숨을 쉬지 않거나 여러 번 짧은 호흡을 합니다. 그러나 경기가 끝난 후에도 그의 호흡은 오랫동안 계속해서 강화됩니다. 이때 산소 빚이 상환됩니다. 작업 시간이 짧기 때문에 혈액 순환이 증가할 시간이 없지만 작업이 끝날 무렵 심박수가 크게 증가합니다. 그러나 심장의 수축기 부피가 증가할 시간이 없기 때문에 미세한 혈액량은 크게 증가하지 않습니다.

존 준 최대 힘. 근육에서는 혐기성 과정뿐만 아니라 호기성 산화 과정도 발생하는데, 그 비율은 혈액 순환의 점진적인 증가로 인해 작업이 끝날 때까지 증가합니다. 호흡의 강도도 작업이 끝날 때까지 항상 증가합니다. 호기성 산화 과정은 작업 전반에 걸쳐 증가하지만 여전히 무산소 분해 과정보다 뒤떨어져 있습니다. 산소부채는 항상 진행됩니다. 작업 종료 시 산소 부채는 최대 출력보다 큽니다. 혈액에는 큰 화학적 변화가 일어납니다.

최대 이하의 힘 영역에서 작업이 끝나면 호흡과 혈액 순환이 급격히 증가하고 산소 부채가 늘어나고 혈액의 산-염기 및 물-소금 균형에 뚜렷한 변화가 발생합니다. 혈액 온도를 1~2도 높일 수 있으며 이는 신경 중심의 상태에 영향을 미칠 수 있습니다.

존 큰 힘. 호흡 강도와 혈액 순환의 강도는 작업 시작 첫 몇 분 동안 이미 매우 높은 값으로 증가하여 작업이 끝날 때까지 유지됩니다. 호기성 산화의 가능성은 더 높지만 여전히 혐기성 산화 과정보다 뒤떨어져 있습니다. 상대적으로 높은 수준의 산소 소비는 신체의 산소 요구량보다 다소 뒤쳐져 산소 부채가 계속해서 축적됩니다. 작업이 끝나면 중요해질 수 있습니다. 혈액과 소변의 화학적 변화도 중요합니다.

존보통의힘. 이것은 이미 초장거리입니다. 적당한 힘의 작업은 작업 강도에 비례하여 호흡 및 혈액 순환이 증가하고 혐기성 분해 산물이 축적되지 않는 안정적인 상태를 특징으로 합니다. 장시간 작업하면 상당한 총 에너지 소비가 발생하여 신체의 탄수화물 자원이 감소합니다.