ФИЗИЧЕСКОЕ ВОСПИТАНИЕ И ЗДОРОВЬЕ ШКОЛЬНИКОВ

Abstract

ONTOGENETIC ASPECTS OF INTERDEPENDENCE IN SCHOOLCHILDREN'S PHYSICAL DEVELOPMENT, CARDIO-RESPIRATIVE SYSTEM'S STATE AND STRESSES

E.V. Byikov

A.P. Isaev

V.I. Charitonov

South-Ural state university, Chelyabinsk

Ural State academy of physical culture, Chelyabinsk

Key words: homeostasis, cardio-respirative system, ontogenetic aspects, physical development, factorial analysis.

The main purpose of the study was to analyze an age dynamics and interrelations of students' morphometrical marks in conditions of natural developmental processes and in conditions of dozed forms of motor activities. The other goal was to inquire the leading age factors and components of students' physical development, physical efficiency and health-level by factorial and regressive analysis. The authors of the study had also examined many schoolchildren and substantiated the modeling characteristics for evaluation of schoolchildren's physical development.

Онтогенетические аспекты взаимосвязи физического развития, состояния кардиореспира торной системы и стресс-напряжения учащихся школ

Е.В. Быков, А.П. Исаев, В.И. Харитонов

Южно-Уральский государственный университет, Челябинск
Уральская государственная академия физической культуры,Челябинск

Ключевые слова: гомеостаз, кардиореспираторная система, онтогенетические аспекты, физическое развитие, факторный анализ.

На различных этапах онтогенетического развития на состояние гомеостаза растущего организма учащихся оказывает влияние целый ряд факторов, которые необходимо учитывать как при коррекции нежелательных возрастных отклонений, так и в условиях целенаправленного совершенствования с учетом двигательной деятельности, социальных факторов среды и психофизиологичес кого потенциала организма [7, 9].

Проблема оценки двигательного гомеостаза организма учащихся заключается в сложности выбора комплексных критериев, оптимально отражающих разнообразные стороны готовности организма к учебной, трудовой деятельности и безопасности ее жизнеобеспечения. При изучении действия на организм экологических, других экстремальных факторов особенно актуальным является изучение морфометрических и функциональных параметров, отражающих проявление синдрома "эколого-профессионального напряжения" (А.А. Новицкий).

Несмотря на то что изучению адаптивного состояния различных систем организма учащихся посвящено значительное количество работ [1, 10, 11 и др.], главное внимание в них уделено сбору фактического материала. Однако сегодня нужны новые теории, технологии, обеспечивающие индивидуализацию нагрузок и восстановления, проведения реабилитационных мероприятий [6], своевременная коррекция учебных программ с учетом тех изменений в организме, которые сопровождают возрастные сдвиги двигательного гомеостаза. Актуальность проблемы заключается в необходимости ее интегративного разрешения на стыке научных исследований, что позволит не только увидеть своеобразие развития организма, но и прогнозировать его и управлять им.

Задачи исследования:

1. Изучить возрастную динамику и взаимосвязь морфометрических показателей в процессе естественного развития и урочных форм двигательной активности.

2. Выявить ведущие возрастные факторы и компоненты физического развития, физической подготовленности, состояния здоровья учащихся на основании факторного и регрессионного анализов.

3. Разработать модельные характеристики и региональные нормативы физической подготовленности учащихся и рекомендации по их использованию с целью укрепления здоровья учащихся.

Методы исследования. Проведены соматоскопия и соматометрия и исследование показателей кардиореспираторной системы (КРС) методом импедансной реографии учащихся 10-11-х классов общеобразовательных школ г.Челябинска. С целью выявления структуры взаимосвязей показателей физического развития учащихся в онтогенезе с учетом повседневной двигательной активности был проведен факторный анализ. Применялись метод главных компонент по Пирсону и факторный анализ по Спирмену. Такое сочетание, на наш взгляд, наиболее полно характеризует нагрузки переменных и вклад минимального или, по крайней мере, незначительного числа переменных, входящих в представительство факторов.

В каждой возрастной группе был проведен предварительный анализ регрессионной зависимости с использованием метода последовательных приближений и рассчитаны уравнения регрессии: исследовались изменения функции (соотношение жизненной емкости легких к массе тела ребенка как интегральный показатель) в зависимости от возраста и других (физиометрических, соматометрических и соматоскопических) показателей ребенка.

Показатели гемодинамики исследованы с помощью метода импедансной реографии [3] в двух положениях: исходном - лежа на кушетке, и в активной ортопробе. Результаты подвергнуты статистической обработке, получены средние значения величин систолического и диастолического артериального давления (САД, ДАД), частоты сердечных сокращений (ЧСС) и частоты дыхательных движений (ЧД), а также коэффициенты линейной, частной, сводной корреляции и "мощность" корреляции этих показателей.

Результаты исследований. Сопоставление индивидуальных значений физического развития обследованных детей с модельными и возрастными стандартами позволило выделить три группы в зависимости от их биологического развития: с опережающим - 25,4%, соответствующим паспортному возрасту - 58,28% и по отстающему типу - 16,32%. Такое соотношение биологического развития детей вполне вписывается в характеристики соотношений для нормального ряда распределений, описанного правилом "трех сигм".

Факторная структура показателей физического развития детей 7-8 лет представлена 4 факторами. Ведущий фактор (более 26%) представлен длиной и массой тела, индексом ВРИ (весо-ростовой индекс), становой силой и соотношением ЖЕЛ/масса тела. Второй фактор (22%) - силового компонента - указывает на роль силовых кондиций и включает динамометрию рук, становую и относительную становую силу, то есть эти компоненты физического развития являются базовыми для данного возраста. Развитие опорно-двигательного аппарата имеет в представленном анализе соподчиненное значение (9%).

Уравнение множественной регрессии: Y = 143,78 - 0,635X1 - 0,324X3 + 0,037X4 + 0,208X5 - 0,128X6 - 0,587X7 + 13,594X8 + 0,22X9 + 0,606X11,

где: Y - интегральный показатель (ЖЕЛ/масса тела); X1 - длина тела; Х2 - масса тела; X3 - ВРИ; X4 - ЖЕЛ (соматометрические показатели). Физиометрические: X5 - динамометрия правой руки; X6 - динамометрия левой руки; X7 - становая сила; X8 - относительная становая сила; X9 - динамическая сила. Соматоскопические признаки: Х10 - состояние стопы; X11 - осанка.

Получены следующие значения показателей гемодинамики в исходном положении и при ортопробе: систолическое давление (САД) 94,12±2,28 и 91,33±2,01мм рт. ст.; диастолическое (ДАД) 58,68±2,06 и 62,12±2,2 мм рт. ст.; ЧСС 84,54±2,07 и 97,08±2,06; частота дыхательный движений (ЧД) 20,45±2,87 и 20,70±0,62 соответственно. Выявлено ограниченное число достоверных корреляционных взаимосвязей: они отмечены только между показателями ЧСС лежа и ЧСС стоя, САД лежа и САД и ЧД стоя. Это указывает на возникновение напряжения функционирования сердечно-сосудистой системы (ССС) уже в начальной школе в результате комплекса факторов, вызванных учебой (период адаптации к новым для ребенка нагрузкам).

Факторная структура физического развития и физической подготовленности детей 10-11-летнего возраста имеет следующие особенности. Ведущий фактор (31%) включает положительные соматометрические признаки: длину и массу тела, ВРИ и отрицательные - соотношение ЖЕЛ/масса тела и относительной становой силы, силовой компонент достаточно выражен (27%) (динамометрия рук, становая, относительная становая и динамическая сила). Возрос вклад опорно-двигательного аппарата (до 10,9%), являющегося базисом для активных занятий физической культурой [4, 5, 14, 15].

Уравнение регрессии представлено следующей формулой:

Y = -74,67 + 1,923X2 + 0,027X4 - 0,146X7 + 5,745X8 + 2,011X10 - 1,521X11.

Показатели САД, ДАД, ЧСС, ЧД лежа и стоя соответственно:100,88±2,42 и 103,00±3,70; 60,44±2,06 и 64,42±1,76; 77,38±2,31 и 89,88±2,68; 18,55±1,10 и 19,38±0,82. Корреляционные взаимосвязи отмечены между показателями ЧСС лежа и стоя, САД лежа и стоя, ЧД лежа и ЧД и ЧСС стоя. Достоверны коэффициенты линейной и частной корреляции ЧСС-ЧД стоя, сводной корреляции - ЧД, ЧСС-САД лежа и ЧСС; САД-ЧД и САД, ЧСС-ЧД стоя. "Мощность" корреляции имела тенденцию к повышению при переходе в вертикальное положение. Приведенные данные свидетельствуют о более рациональном функционировании кардиореспираторной системы учащихся данной возрастной группы по сравнению с предыдущей. Можно полагать, что эмоциональный стресс, вызванный поступлением в школу, снижается в связи с адаптивными перестройками.

На этапе пубертатного развития (13-14 лет) факторная структура изучаемых показателей определяется периодом "спуртового биологического скачка". При этом целый ряд показателей достигает максимальных величин и в дальнейшем может подвергаться регрессии. Мы называем это "синдромом пубертатного развития", в его основе - высокие "весовые" значения показателей двигательной и сомато-вегетативной функций (44%), силовых и функциональных возможностей (25%).

Уравнение регрессии для детей этого возраста:

Y = 55,07 -1,133X2 - 0,029X3 + 0,023X4 - 0,143X7 - 0,459X10 - 1,088X11.

Данные САД, ДАД, ЧСС, ЧД (лежа и стоя): 105,66±2,38 и 109,04±3,51; 62,24±2,26 и 67,31±1,56; 68,87±2,25 и 84,54±3,13; 18,25±0,55 и 18,58±0,82. Отмечено значительное количество корреляционных взаимосвязей (показатели линейной, частной, сводной и "мощности" корреляции) лежа и стоя, что позволяет говорить об относительно устойчивом функционировании ССС.

Следовательно, в средней возрастной группе наблюдается устойчивость психоэмоционального состояния и при нормировании двигательной активности, адекватности нагрузок мощности стресс-лимитирующих систем [19] может быть обеспечено устойчивое развитие организма.

В возрастной группе 16-17 лет у юношей факторная структура представлена, несмотря на сложную архитектонику, следующими факторами в порядке ранжирования: 1 - функциональной дееспособности (34,5%); 2 - силового компонента (28,5%); 3 - функционального обеспечения работоспособности (14,4%); 4 - опорно-двигательных возможностей (9,7%).

Y = 763,65- 12,342X2 + 0,392X3 + 0,023X4 + 3,989X7 - 297,82X8 - 1,067X9 - 8,498X11.

Такую структуру факторов можно объяснить сравнительно быстрым совершенствованием у юношей этого возраста нервно-мышечной регуляции, на достаточно высоком уровне функциональные возможности систем организма, вышедших на уровень показателей взрослых людей или максимально приблизившихся к нему.

У девушек лидируют факторы "биологического и физического развития" (35%), "общей подготовленности " (19%), "функциональной устойчивости" (14%). У них наблюдаются более плавные (равномерные) темпы физического развития (по сравнению с предыдущей возрастной группой), а также тенденция некоторого регресса отдельных морфофункциональных показателей (например, динамической, становой силы и ЖЕЛ). Вероятно, замедление в темпах роста приведенных показателей связано с особенностями перестройки функциональных систем, определяющихся изменениями эндокринной системы и сложным спектром гуморальных влияний на деятельность всего формирующегося женского организма.

Y = 11,42 + 0,083X1 - 0,473X2 + 0,018X4 + 0,146X5 - 0,122X6 - 0,282X7 + 15,886X8.

Показатели КРС (САД, ДАД, ЧСС, ЧД): 115,70±2,28 и 116,00±2,28; 68,86±1,94 и 71,22±1,52; 65,02±2,08 и 84,75±2,32; 16,45±0,80 и 15,04±0,91. Достоверных половых различий показателей КРС не выявлено, они в большей степени зависели от уровня двигательной активности (отчетливая "экономизация" в покое и более адаптивное реагирование на ортопробу при рациональном дозировании физических нагрузок). Корреляционная матрица представлена достоверными взаимосвязями ЧСС лежа и ЧСС стоя, САД лежа и стоя и ЧД лежа и стоя. В то же время нами не найдено ни одной достоверной линейной, частной и сводной корреляции, "мощность" корреляции снижалась в ортопробе. В этом, на наш взгляд, проявляется неустойчивость вегетативной регуляции вследствие возрастной гормональной перестройки.

Следовательно, отмечается некоторое отставание развития КРС от показателей физического развития. Это необходимо учитывать при планировании нагрузок и чаще использовать методы их медико-биологического контроля (врачебно-педагогические наблюдения).

Синдром пубертатного перенапряжения может вызвать переход от эустресса к дистрессу. Следует констатировать, что при включении в режим жизнедеятельности валеологических факторов (рациональная двигательная активность, сбалансированное питание, здоровый образ жизни и т.д.) стресс выступает как механизм адаптации [2, 8, 12, 13].

Фаза пубертатного развития, совмещенная с действием эколого-профессиональных факторов, вызывает в организме человека глубокую перестрой ку обмена веществ. Она представляет собой функциональные сдвиги разной степени выраженности со стороны нервной, эндокринной, кардиореспираторной, иммунной и других систем организма. В определенных ситуациях это может приводить к появлению "внутренних" факторов риска. В наиболее общем виде преморбидное состояние проявляется в снижении умственной и физической работоспособности и развитии иммунодефицита [18].

Заключение. В жизни ребенка двигательная деятельность - фактор активной биологической стимуляции, фактор совершенствования механизмов адаптации, главным фактором физического развития. Биологическую потребность в движении М.Р. Могендович называл кинезофилией, которая, по его мнению, реализуется в моторных доминантах. Возрастная смена этих доминант влияет на естественную эволюцию кинезофилии в онтогенезе.

В процессе сложного взаимодействия человека с окружающей средой (экологической, социальной) огромную роль играет двигательная активность, являющаяся важнейшим пограничным биологическим звеном, связывающим различные вегетативные и психические функции в растущем организме ребенка [8, 16, 17].

Подтверждением этому могут служить факторная структура взаимозависимостей и архитектоника представленных показателей физического развития учащихся в онтогенезе с 7 до 17 лет.

В процессе исследования нами установлены взаимосвязи изучаемых морфометрических показателей и функциональных изменений организма учащихся. Показано, что механизмы интегративных изменений гомеостаза в значительной степени определяются правилом "исходного уровня Вильдера".

Выявлены прогностические индикаторы состояния функциональных систем организма, определяющие жизнедеятельность учащихся.

Разработаны модельные характеристики оценок физической подготовленности, выявлены "cильные" и "слабые" стороны физической подготовленности и развития по возрастным профильным данным.

Объединены в триаду основные составляющие успешной жизнедеятельности учащихся: динамический комплекс адаптивных характеристик, состояние физической подготовленности и морфометрические характеристики.

Таким образом, только динамические исследования пролонгированного характера позволяют объективно оценить направленность, величину и характер индивидуальных изменений, а усредненные данные - оценить ведущие (доминирующие), средние и слабые звенья у каждого учащегося.

Литература

1. Аршавский И.А. Проблемы адаптации и стресс в свете данных физиологии онтогенеза //Физиологические и генетические проблемы адаптации и гипертонии, гипоксии и гиподинамии. М., 1975, с. 37-39.

2. Бальсевич В.К., Наталов Г.Г., Чернышенко Ю.К. Конверсия основных положений спортивной тренировки в процесс физического воспитания //Теория и практика физической культуры, 1997, № 6, с. 15-25.

3. Быков Е.В., Исаев А.П., Сашенков С.Л. Спорт и кровообращение: возрастные аспекты: Учебно-методическое пособие. Челябинск, 1998. - 64 с.

4. Вайнбаум Я.С. Дозирование физических нагрузок школьников. - М.: Просвещение, 1991. - 64 с.

5. Верхошанский Ю.В. Основы специальной физической подготовки спортсменов. - М.: ФиС, 1988. - 330 c.

6. Виноградов П.А., Душанин А.П., Жолдак В.И. Основы физической культуры: Учебное пособие. Челябинск, 1996. Ч.1. - 278 с.

7. Исаев А.П., Косенок С.М., Карлышев В.М. и др. Комплексный диагностирующий контроль в оценке психофизиологического потенциала, метаболического состояния, иммунологической резистентности и уровня развития человека: Сб. научн. тр. "Современные проблемы физической культуры и спорта.- Белгород: Изд-во БГУ, 1997, с. 151-160.

8. Коробков А.В. Физиология адаптации. - В кн.: Нормальная физиология. - М.: Высшая школа, 1980, с. 494-519.

9.Медведев В.И. Устойчивость физиологических и психологических функций человека при действии экстремальных факторов. - Л.: Наука, 1982. - 104 с.

10. Мотылянская Р.Е., Стогова Л.И., Иорданская Ф.А. Физическая культура и возраст /Под ред. Р.Е. Мотылянской. - М.: ФиС, 1967. - 280 с.

11. Набатникова М.Я., Котырова А.Д. Модельные характеристики юных спортсменов: Основы управления подготовкой юных спортсменов. - М.: ФиС, 1982, с. 41-45.

12. Сердюков О.Э., Вайнбаум Я.С. Исследование взаимосвязи физической подготовленности и некоторых показателей состояния здоровья школьников: Сб. научн. тр. "Современные проблемы физической культуры и спорта". - Белгород: Изд-во БГУ, 1997, с. 285-288.

13. Силла Р.В., Теостс М.Е. О распространенности гипокинезии среди детей и подростков /Под ред. Г.Н.Сердюковской и др. М., 1980, с. 22-28.

14. Сухарев А.Г., Доскин В.А. Лаврентьева Ю.О. Классификация двигательной активности детей и подростков //Гигиена и санитария, 1978, № 5, с. 35-40.

15. Фарфель В.С. Управление движениями в спорте. - М.: ФиС, 1975. - 208 с.

16. Фомин В.С. Новый метод количественного измерения уровней здоровья человека /Современные проблемы и концепции развития физической культуры и спорта. Челябинск, 1997. Ч.1, с. 178-193.

17. Фомин Н.А. Физиология человека. - М.: Просвещение, 1995.-320 с.

18. Цыган В.Н., Бахтин М.Ю. Адаптация при стрессе и посттравматический стресс //Жизнь и безопасность. СПб, 1998, №4/97-1/98, с. 82-83.

19. Meerson F.Z. Adaptive Protection of the Heart: Protecting Against stress and Ishemic Damage. - Boca Ration, 1990.

 Home На главную   Library В библиотеку   Forum Обсудить в форуме  up

При любом использовании данного материала ссылка на журнал обязательна!