Работоспособность - потенциальная способность человека выполнять максимально возможное количество работы на протяжении заданного времени и с определенной эффективностью. Работоспособность человека зависит от уровня его тренированности, степени закрепления рабочих навыков, физического и психического состояния, выраженности мотивации к труду и других факторов. Различают физическую и умственную работоспособность.
Под понятием "резервы" в физиологии подразумевается запас веществ или сил, которые тем или иным способом сберегаются организмом от их расходования до момента, когда они будут необходимы и могут быть использованы. Для того чтобы оценить резерв той или иной физиологической функции организма, необходимо определить предельный, т.е. максимальный уровень активности тои или иной системы и величину расхода энергии в обычных условиях функционирования. Такие данные получены для систем, обеспечивающих мышечную деятельность человека (система крови, дыхания, кровообращения), но пока не получены для систем, обеспечивающих прием и переработку информационной нагрузки.
Физический труд оказывает наиболее существенное влияние на функционирование сердечно-сосудистой системы. Минутный объем кровообращения (МОК) увеличивается за счет увеличения систолического объема сердца и ЧСС. Систолический объем при тяжелой физической работе возрастает в 1,5 -- 3 раза (в среднем в 2 раза). Основной прирост МОК происходит за счет увеличения ЧСС. При легкой работе и работе средней тяжести ЧСС увеличивается параллельно увеличению потребления кислорода, обеспечивая аэробный характер обменных процессов в работающих мышцах. Так происходит до ЧСС, равной 170 уд. в 1 мин. Именно до этой частоты существует линейная зависимость между развиваемой человеком мощностью и ЧСС. Дальнейший рост ЧСС сопровождается уменьшением кислород-
транспортной функции вследствие уменьшения объема систолического выброса и, следовательно, минутного объема кровообращения (МОК). В связи с этим определение физической работоспособности осуществляют при нагрузках, при которых ЧСС не превышает 170 уд. в 1 мин.
Физическая работоспособность является обобщенным показателем функциональных возможностей организма, когда при работе на предельной мощности обеспечиваются максимальное потребление кислорода (МПК) и его транспорт к работающим мышцам.
В настоящее время для оценки способности организма человека к осуществлению мышечной деятельности за счет мобилизации источников окислительного энергообразования получил широкое распространение метод определения аэробной (кислородной) работоспособности. О ней судят по величине максимально потребленного кислорода, необходимого для выполнения самой тяжелой мышечной работы, на которую способен организм обследуемого человека.
Для определения аэробной способности пользуются такими мышечными нагрузками, как ходьба с возрастающей скоростью по "бегущей дорожке", подъем на лестницу с определенной высотой ступеней (степ-тест), вращение педалей велоэргометра с заданным сопротивлением.
В последнее время велоэргометрия наиболее широко применяется при определении физиологических резервов организма, поскольку совершаемая работа может быть измерена с высокой точностью, так как на ее величину не влияет вес тела испытуемого, а влияет только сопротивление вращению педалей.
Таким образом, физическая работоспособность может быть охарактеризована величиной максимального потребления кислорода (МПК), которая тем выше, чем тяжелее и интенсивнее выполняемая работа. Величина МПК отражает уровень физической работоспособности человека. Существуют эмпирически рассчитанные таблицы должных величин максимального потребления кислорода (ДМПК), которые характеризуют максимальный физиологический предел работоспособности с учетом возраста, пола и веса тела.
Основным преимуществом метода определения аэробной работоспособности является то, что предельные возможности организма к энергообразованию выражаются количеством поглощенного кислорода. В этих же величинах, т.е. в количестве потребленного кислорода может быть измерена и аэробная стоимость повседневных видов работ, связанных с мышечной деятельностью и таким образом по разности между максимальной величиной аэробной работоспособности и аэробной стоимостью повседневной мышечной деятельности может быть вычислен резерв, которым располагает организм для обеспечения работы мышц.
По такому же принципу определяется и максимальная производительность сердечно-сосудистой системы. В качестве показателей используют величину минутного объема крови или частоту пульса. Максимальный минутный объем крови или максимальная частота пульса при максимально тяжелой мышечной работе дают представление о величине резерва системы кровообращения как важнейшей функции организма.
По результатам определения физической работоспособности и МПК оценивают уровень физического состояния.
Вместе с тем, существуют достаточно точные и надежные способы определения работоспособности человека и в анаэробной зоне, например расчет максимальной анаэробной мощности (МАМ), дающие представление о энергетических резервах организма, освобождаемых в условиях кислородного голодания на режимах работы максимальной мощности.