Введение к работе
Актуальность исследования. Исследование системных механизмов физиологической реактивности и резистентности лиц с различным физическим развитием ФР) и подготовленностью к информационным стрессовым нагрузкам на фоне ухудшения доровья учащихся является важной задачей возрастной и экологической физиологии, юведенческой медицини, педиатрии, физического воспитания, спортивной медицины.
Ежегодные возрастающие учебные нагрузки оказывают негативное влияние на физиологическую реактивность и резистентность организма детей.
Проблема физиологической реактивности и резистентности на фоне возрастных уксологаческих сдвигов несомненно актуальна для РФ и, особенно, экологически іеблагополучного Уральского региона (С.А. Душанин с соавт., 1980; Г.Л. Апанасенко, 1986; VA. Баранов, 1994; А.И. Исаев, Н.А. Фомин, 1997; Г.Н. Богданова, 1999; СИ. Кубицкий с :оавт., 2001). За последние 10 лет здоровье учащихся ухудшается (Н.М. Басалаева, В.М. :авкин, 1996; Г.А. Кураев с соавт., 1996; Г.Л. Апанасенко, 2000; О.В. Баянова, 2000; И.Ю. "орская, 2001).
Напряженный характер учебы, дефицит времени, на фоне снижения физической іктивности создают стрессорное воздействие на растущий организм (М.И. Степанова с :оавт., 2000). Главной особенностью современной патологии детского возраста является рост :ронических, соматических и нервно-психических болезней (ІО.Е. Вельтищев, 2000). Іозтому, необходимость создания системы обеспечения здоровья учащихся не вызывает «мнений и включает компоненты поведенческой медицины и психолого-педагогического юниторинга, комплексную физиологическую и психофизиологическую оценку процесса щаытации к учебной деятельности. Системообразующими факторами организма являются физиологическая реактивность и резистентность учащихся на разных этапах обучения, ібеспечивающие эффективность образовательной деятельности (Н.П. Горбунов, 2002). азвертывание системного адаптационного процесса сопровождается изменениями общих и тіецифических реакций, в частности, на суммарную мощность генетического аппарата щеток, состояния центральной и вегетативной нервной системы (ВНС).
Таким образом, выявление системных механизмов физиологической реактивности и >езистептноста адаптационных процессов представляется важным направлением. Іодтверждением этого является концепция модернизации образования в РФ на период до !010 года, в которой вопросы обеспечения здоровья учащихся занимают ведущее место.
Критериями состояния здоровья определены: простейшие клинико-физиологические показатели, имеющие достаточно выраженные корреляционные, связи с фовнем аэробного потенциала человека (Г.Л. Апанасенко, 1988), наличие хронических іаболеваний, физических дефектов и реактивность организма (Е.А. Пирогова, 1989; А.Г. Сухарев, 1991); функциональные резервы и интенсивность их расходования (P.M. Баевский : соавт., 1986); наличие или отсутствие хронической патологии; уровень резистентности >рганизма и степень гармоничности физического и нервно-психического развития (Я.И. івинядкоский, О.В. Бердник^ 1988), диапазон изменений гомеостаза (Н.Р. Голубев, И.В. Тлахов, 1986).
Улучшение вегетативного статуса, снижения заболеваемости, повышение їсихофизиологического потенциала (ПФП) непосредственным образом зависит от физиологической адаптации организма к стрессу срочной нагрузки, при выполнении тяражнений или занятий физической деятельностью и хроническому стрессу юлговременной нагрузки (Д.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 1997), своевременно организованных >екреаций, досуговых занятий, специфичности питания, здорового образа жизни (Y. Goto, І992; W.C. Willet et. al., 1995; R.C. Ellison, 1995; L.H. Kushi et. al., 1995), закаливания (B.A. Зрлов, С. Мельников, 1989; В.И. Дубровский, 2001), наличия витаминов и іиомикрозлементов (D. Singsank, 1983; Д.О. Ливицкий, А.П. Исаев с соавт., 1997; В. іройтигам, П. Кристиан, М. Рад, 1999).
Улучшение психологического и социального статуса зависит от умения применения релаксационных действий, владения приемами аутотренинга, копинга (Р. Лазарус, 1987; C.S. Сагхег, 1993), первой помощи при остром стрессе, владения терапией здравого смысла (Д. Берне, 1995).
Наибольшее влияние на процесс здоровья и ПФП оказывает образ жизни, степень физического развития (ФР) и подготовленности, уровень двигательной активности (ДА) и психоэмоциональных нагрузок, характер питания, наличие или отсутствие полноценных рекреаций, разработка технологий повышения личного здоровья (Ю.П. Лисицин, 1987; 1991; В.А. Лищук, Е.В. Мосткова, 1999; А.П. Исаев с соавт., 2001; 2002), отношения государства к здоровью граждан.
Основным экзогенным проявлением повреждающего воздействия школьных нагрузок на физиологическую реактивность организма учащихся, являются факты высокой заболеваемости, нервно-психического напряжения, гиподинамия, низкий ауксологический уровень (А.Г. Сухарев, 1792; 1991; Ф.З. Меерсон, М..Г. Пшенникова, 1988; Е.А. Пирогова, 1989; Б.М. Федоров, 1990; К.В. Судаков, 1996). Из этого вытекает необходимость коррекции здоровья прежде всего поведенческими методами (СИ. Кубицкий с соавт., 1999; К.В. Судаков, 2000; J. Ware, 1987, 1995; Ross, 1999) и оптимизацией уровня физической подготовленности и развития учащихся.
Знание закономерностей и механизмов включения и использования физиологических резервов реактивности и резистентности организма, позволяет научно обосновать планирование и осуществление мероприятий по ускорению адаптации человека, сохранению его здоровья и работоспособности при воздействии различных неблагоприятных факторов среды (А.С. Мозжухин, 1980).
Проблема адаптации организма к внешнем воздействиям и поиск
немедикаментозной защиты, коррекции и реабилитации входят как составная часть многих теоретических, экспериментальных и практических работ (Ф.З. Меерсои, 1981-1988; Г.Н. Кассиль, 1986; Л.Х. Гаркави, 1990,2000; К.В. Судаков с соавт., 1988-2000; Н.А. Агаджанян с соавт., 1999-2001; B.C. Соловьев с соавт., 1998-2002). Однако комплексный подход к разрешению данной проблемы отсутствует. Проявление различного рода интеграции и дезинтеграции системной физиологической реактивности и резистентности организма, обеспечивающего его гомеостаз в витагенных условиях образования является важной задачей физиологии.
Одним из путей снижения негативных воздействий образовательного процесса, является внедрение профилактических программ и технологий, рационально организованных рекреационных и досуговых оздоровительных мероприятий, влияющих на сохранение умственной и физической дееспособности учащихся и предупреждающих развитие утомления (Н.М. Амосов, 1987; Г.Л. Апанасегжо, 1992; Г.Л. Аданасенко, Л.А. Попова, 2000; А.Г. Щедрина, 2001; М.М. Безруких, А.В. Хрянин, 2001). С физиологических и психофизиологических позиций, представленные данные свидетельствуют об усложнении процесса многоуровневой системообразующей адаптации организма, происходящей на фоне фаз пубертатного развития (И.А. Аршавский, 1982; Р.М. Баевский, 1976; К. Байер, Л. Шейнберг, 1997). И.А. Аршавский считает, что «жизнью организма, его ростом и развитием правит ДА. Новые адаптационные механизмы потенщшруются трансформацией индивидуальных морфофункциональных различий, транслируемых под воздействием экзогенных средовых факторов и антропогенных влияний (В.Н. Козлов, 1988; В.П. Казначеев, 1997; П.Г. Койносов с соавт., 1997).
Достижение оптимального эффекта оздоровления возможно при организации мониторинга, предполагающего диагностику текущего состояния, программирование, прогнозирование и осуществление восстановительно-реабилитационных мероприятий в учреждениях образования с привлечением работников социальных и медицинских муниципальных с;гужб (А.П. Исаев с соавт., 1998,1999; В.И. Белов, Ф.Ф. Михайлович, 1999; Э.М. Казин с соавт., 2001; Е.В. Быков, 2002). Поставленная задача должна разрешаться
созданием комплексных программ во всех звеньях системы образования. При этом возрастные многоуровневые физиологические механизмы реактивности и резистентности организма и особенности адаптации к умственным и физическим нагрузкам были приняты нами во внимание при разработке технологий повышения личного здоровья учащихся, программы здоровьеукрешіяющей направленности образовательного учреждения.
Актуальность такого подхода получила государственное обоснование в приказах Минздрава и Министерства образования 2000-20003 гг.
Все вышесказанное позволило определить цель и задачи исследования.
Цель работы. Изучить и комплексно оценить особенности физического развития, физиологическую реактивность и резистентность системы гемодинамики и липидного обмена у учащихся с различным уровнем подготовленности в условиях применения системы здоровьеукрешшощих технологий.
Задачи исследования:
-
Провести возрастную, иптегративную оценку физического состояния учащихся 7-18 лег.
-
Выявить адаптивные и дезадаптивные реакции кардио- и гемодинамики у лиц с различным физическим развитием и подготовленностью.
-
Оценить физиологическую реактивность и резистентность кардио- и гемодинамики методом спектрального анализа, толерантность к гипоксии учащихся 7-18 лет с учетом возраста, пола, специфики пубертатного развития и уровня двигательной активности.
-
Определить наличие витаминов и микроэлементов у учащихся методом эмиссионного спектрального анализа.
-
Исследовать показатели липидного обмена, уровня неспецифической резистентности и состояние процессов свободно-радикального окисления у учащихся при различной двигательной активности.
-
Изучить показатели вегетативного статуса учащихся 7-18 лет в условиях применения функциональных проб, устройства «Армос» и рефлекторно-сегментарных массажных технологий (РСМТ), интервальной гипобарической тренировки и различных режимов двигательной активности (ДА).
-
Определить наиболее информативные адаптивные критерии для проведения самоконтроля, донозологической диагностики, мониторинга ПФП и здоровья учащихся,
-
Разработать и физиологически обосновать эффективность применяемых программ сохранения и укрепления здоровья. Внедрить адекватпые способы профилактики и коррекции отклонений в состоянии ПФП и уровня здоровья учащихся в соответствии с возрастными особенностями.
Научная новизна работы. Выявлены возрастные особенности физиологической реактивности и резистентности организма учащихся Уральского региона с различной ФП, в условиях применения оздоровительных технологий: ДА, устройство «Армос» и РСМТ, гипобарическая тренировка, психорегуляция, функциональное питание, витамины и микроэлементы и др.).
Определены особенности интегральной диагностики различных механизмов адаптации, ключевые критерии оценки опорно-двигательного аппарата, ССС, психоэмоционального и метаболического состояния, являющиеся диагностирующими и прогностическими характеристиками ПФП и состояния здоровья.
Впервые проведен эмиссионный спектральный анализ биомикроэлементов-катализаторов обменных процессов системообразующей реактивности организма учащихся. Выявлена волновая активность показателей кровообращения у учащихся с пшертензивными реакциями, ведущих здоровый образ жизни и занимающихся спортом. У спортсменов и учащихся с различным уровнем физиологической реактивности и резистентности, определены показатели общей спектральной мощности и выявлено распределение по частотам спектра.
Обнаружено улучшение функционального состояния ССС у лиц с различным физическим развитием, происходящее в широком диапазоне липидного обмена и показателей кровообращения: физиологических, гиперреактивных и гипореактивных учащихся на функциональные пробы и учебное стресс-напряжение. Определен инновационный подход к проблемам экологической, интегративной и возрастной физиологии, восстановительной и поведенческой медицины. Концептуально новым является тезис о возможности физиологически обосновать ноосферную среду образования. Интегративный подход, комплекс разработанных программ и коррекционных методик, мониторинг ПФП и процесса здоровья впервые представлены в системном исследовании учащихся 1-11 классов.
Научно-практическое значение работы заключается в том, что использование системного, комплексного подхода, оздоровительно-спортивных средств, методов и технологий в оценке физиологической реактивности и резистентности учащихся в ответ на функциональные пробы, психологическое тестирование позволяет выявить критерии здоровья. С помощью спектрального анализа кардио- и гемодинамики, липидногообмена и эмиссионного спектрального анализа биомикроэлементов получены данные, позволившие с учетом фаз пубертатного развития, возрастных, половых индивидуальных особенностей и системообразующих механизмов гомеостаза, осуществлять своевременные коррекции, путем применения методов экспресс-диагностики лиц с различной ФП и ФР. Расширен спектр изучения волновой активности кровообращения, позволивший улучшить функциональные возможности и оценочную деятельность в процессе осуществления мониторинга за уровнем ПФП и состоянием здоровья учащихся.
Критерии адаптивных и дезадалтивных реакций показателей центральной и периферической гемодинамики, вегетативного гомеостаза, реакций на ортопробу, данные спектрального анализа могут быть применены в динамическом контроле и коррекции физических нагрузок, системы кардио- и гемодинамики при перенапряжениях, вегетодистониях, психоэмоциональных сдвигах.
Представлен комплекс методик для динамической оценки и самооценки процесса здоровья и ПФП учащихся. Применены способы медикаментозной и немедикаментозной профилактики, просветительской работы с учащимися, родителями и педагогами, коррекции здоровья, нацеленные на повышение физической подготовленности, адаптаспособности и сохранения гомеостаза организма учащихся.
Использованы физиологически обоснованные прогрессивные технологии в организации витагенноїхі обучения, мониторинга здоровья, комплексного применения рационального питания, рекреаций, досуговой деятельности, РСМТ и «Армоса», гипобаровоздействия, способствующие повышению работоспособности, ПФП, физиологической реактивности и резистентности кардиореспираторной системы, активации биохимических процессов и психологического состояния в условиях здоровьесберегшогдей среды муниципальных образовательных учреждений (МОУ).
Внедрение в практику. Апробирована и внедрена система мониторинга ПФП и здоровья учащихся на базе центров укрепления здоровья школ 78,118,121, 153 гимназия 26 г. Челябинска, образовательных учреждений г. Миасса и г. Тюмени (школа 57).
Метод эмиссионного спектрального анализа применен в практике медицинских учреждений г. Тюмени и области, научной лаборатории физиологии спорта и двигательной активности Южно-Уральского государственного университета, Челябинского областного врачебно-физкультурного диспансера. Комплексный информационный подход к диагностике состояния кардио- и гемодинамики внедрен в работу областных и городских врачебно-физкультурных диспансеров Челябинской и Тюменской областей, Красноярского края.
Результаты исследования используются в научной и учебной работе кафедр медико-биологического цикла Южно-Уральского и Тюменского государственного университетов, Челябинской, Тюменской, Красноярской государственных медицинских академий, Ростовского и Красноярского государственных педагогических университетов, а также в.
практической деятельности ряда МОУ Челябинска, Тюмени, Красноярска, Ростова-на-Дону, Москвы, Миасса.
Основные положения, выносимые на защиту:
состояние физического развития, липидногообмена, физиологической реактивности и резистентности кровообращения учащихся 7-18 лет в новых информационных условиях, характеризуется снижением ключевых морфофункциональных показателей, их несоответствием возрастно-половым региональным нормативам. Пограничные донозологические состояния вызваны нерациональным питанием, экологическими факторами, гиподинамией, школьным стрессом, особенностями образа жизни. Это требует своевременной диагностики, прогностики, дифференциации состояния и коррекции у учащихся;
изучение конституции растущего организма, определение типа кровообращения, психоэмоционального состояния, обмена веществ, иммунологической резистентности в течение периода обучения в школе, показывает их ухудшение, что требует исследования физиологической реактивности ПФП и здоровья по разработанной комплексной программе здоровья;
особенностью детского организма является гетерохронность развития систем организма, ростовых процессов с наличием сенситивных и критических периодов, учет которых целесообразен при формировании программ укрепления здоровья. На формирование кардиореспираторной и веі-етативной нервной системы (ВНС), осуществление индивидуального подхода в оценке функциональных возможностей. и двигательных способностей, влияют возрастные, половые и системообразующие адаптивные перестройки. Физиологически адекватный уровень ФП способствует совершенствованию вегетативной регуляции деятельности кровообращения, метаболического состояния, повышает толерантность к гипоксии и статокинетической устойчивости. Применение функциональных проб позволяет выявить дезадаптивные реакции гемодинамики, нарушения вегетативной реактивности и обеспечения деятельности;
широкое применение ДА по интересам, релаксационных упражнений, закаливания, пшобарической тренировки, РСМТ и «Армоса», медико-валеологической информации, дыхательных упражнений, тренировка биологически обратных связей с целью оценочной деятельности и снижения стресс-напряжения, на фоне изучения разнообразных механизмов реактивности и резистентности организма учащихся, исключительно важны в социальном и индивидуальном аспектах. Физиологическое обоснование уровня ДА, способствующее совершенствованию вегетативной регуляции ССС, повышению толерантности к гипоксии.
Обоснованность и достоверность результатов исследования подтверждается достаточным объемом выборок обследуемых, проведением динамических наблюдений, применением современных диагностических методов: диагностическая система «Кентавр» со спектральным анализом показателей кровообращения, эмиссионный спектральный анализ биомикроэлементов; рутинных методов оценки ФР и подготовленности, ряда индексов и коэффициентов экспресс-диагностики, корректной математико-статистичсской обработкой, в том числе множественного регрессионного и факторного анализа.
Апробация работы. Основные результаты исследования я материалы диссертации опубликованы в ряде работ изданных в Москве, Тюмени, Челябинске, доложены на Международных, центральных и региональных конференциях, научно-практических семинарах в г. Тюмени, Челябинске, Сургуте, Нижневартовске, Москве, Миассе, Ростове-на-Дону, Красноярске (1996-2003 гг.). Результаты работы апробированы, имеются акты внедрения в МОУ г. Челябинска, Тюмени, Москвы, Миасса, Красноярска.
Тема диссертации входит в план научно-исследовательской работы Южно-Уральского государственного уігиверситета (номер государственной регистрации 01990007567) и ТюмнЦ Со РАМН (№ 01.99.00.09152).
Публикации. По теме диссертации опубликованы 47 работ, в том числе 10 монографии и учебных пособий, статьи в центральных изданиях и лицензированных журналах.
Объем и структура. Диссертация изложена на 369 страницах машинописного текста, состоит из введения, семи глав, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 492 источника отечественной и 108 зарубежной литературы. Текст иллюстрирован 105 таблицами и 22 рисунками.