Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Обзор литературы 15
1.1 Адаптация и здоровье, как фундаментальная физиологическая проблема 15
1.2 Донозологические аспекты адаптации и здоровья 25
1.3 Методологические и организационные подходы к изучению особенностей индивидуального развития и адаптации подростков в процессе обучения 50
Заключение к первой главе 69
Глава 2. Материалы и методы исследования 71
2.1 Общие принципы организации центров физиологического мониторинга и методологии исследования 71
2.2 Методы исследования 79
2.2.1 Оценка морфофункционального развития 79
2.2.1.1 Антропометрические методы оценки гармоничности физического развития и конституциональных особенностей учащихся 79
2.2.1.2 Определение стадий полового развития 80
2.2.2 Методы определения концентраций гормонов и йода 81
2.2.3 Автоматизированные методы оценки функционального и психофизиологического состояния организма 82
2.2.3.1 Анализ показателей кардиоритмографии 82
2.2.3.2 Методы психофизиологического обследования 92
2.3 Методы математической обработки 94
Результаты собственных исследований
Глава 3. Комплексный физиологический мониторинг показателей развития и адаптации подростков с учетом индивидуально типологических особенностей организма, социально экологических и психолого-педагогических факторов среды 95
3.1 Особенности соматического, психовегетативного и эндокринного статуса у подростков с различным темпом полового созревания 99
3.1.1 Показатели физического развития 100
3.1.2 Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма 109
3.1.3. Состояние эндокринных функций 121
3.1.4 Характеристика морфологических и гормонально вегетативных взаимосвязей у девочек с различным темпом полового созревания 125
3.2. Влияние обеспеченности организма йодом на формирование эндокринного и психовегетативного статуса у подростков, проживающих в различных социально-экологических условиях 131
3.2.1. Анализ особенностей эндокринного и вегетативного статуса у школьников сельского района 133
3.2.1.1. Активность коры надпочечников и состояние тиреоидной функции 133
3.2.1.2 Особенности вегетативно-гуморальной регуляции сердечного ритма 139
3.2.2 Анализ особенностей вегетативно-гормонального и гуморального гомеостаза у школьников пубертатного возраста, проживающих в промышленном городе 142
3.2.2.1 Активность коры надпочечников и состояние тиреоидной функции 143
3.2.2.2 Особенности вегетативно-гуморальной регуляции сердечного ритма 148
3.3 Анализ показателей вегетативной и эндокринной регуляции процессов адаптации к учебной деятельности 153
3.3.1 Формирование психовегетативных приспособительных реакций организма с учетом социального статуса подростка 153
3.3.2 Особенности параметров вегетативной и эндокринной регуляции у подростков с различным исходным вегетативным тонусом 163
Заключение к главе 3 171
Глава 4. Двигательная активность - как один из основных факторов оптимизации процессов адаптации школьников к учебной деятельности 173
4.1 Общефизиологические подходы к оценке влияния двигательной активности на приспособительные возможности организма и проблеме физического воспитания учащихся 173
4.2 Оценка приспособительных возможностей младших школьников в условиях различных режимов двигательной активности 184
4.2.1 Изучение показателей физического развития и функционального состояния организма в течении учебного года 184
4.2.2 Динамика изменения функционального состояния организма в течение учебного года 188
4.2.3 Особенности вегетосоматических взаимоотношений у младших школьников 196
4.3 Влияние различных режимов двигательной деятельности на особенности формирования приспособительных реакций младших школьников с учетом уровня исходного адаптационного потенциала 205
4.3.1 Динамика морфофункциональных изменений в зависимости от исходного уровня адаптационного потенциала 205
4.3.2 Показатели вегетативной регуляции сердечного ритма 208
4.3.3 Изменение параметров функционального" состояния организма учащихся при различных режимах двигательной активности с учетом исходного вегетативного тонуса 215
230
4.4. Использование физиологического мониторинга в системе непрерывного физического воспитания в целях оптимизации процессов адаптации и индивидуального развития подростков 230
4.4.1 Анализ физиологических показателей адаптации с учетом возрастных особенностей детей и подростков в условиях общеобразовательной школы 230
4.4.2 Использование показателей вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы для оценки функционального состояния организма у детей с ослабленным здоровьем в динамике процесса обучения 235
Заключение к главе 4 250
Глава 5 Обсуждение результатов 253
Выводы 283
Список литературы 286
- Адаптация и здоровье, как фундаментальная физиологическая проблема
- Показатели физического развития
- Особенности вегетосоматических взаимоотношений у младших школьников
- Использование показателей вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы для оценки функционального состояния организма у детей с ослабленным здоровьем в динамике процесса обучения
Введение к работе
Актуальность исследования. Переход от здоровья к болезни может рассматриваться, как процесс постепенного снижения способности организма человека приспосабливаться к изменениям социальной, экологической и производственной среды.
Выдвижение проблемы здоровья и адаптации в число приоритетных задач индивидуального и общественного развития личности обусловливает актуальность теоретической и практической разработки данной проблемы и развертывания соответствующих научных исследований (Г. А. Кураев и др., 1996, В. В. Колбанов, 1995; 2000; Р. И. Айзман, 1996; Э. Н. Вайнер, 2002; Э. М. Казин и др., 2000; 2006).
Фундаментально-прикладной проблемой, связанной с необходимостью значительной гармонизации взаимодействия человека с физической и социальной средой, является изучение интегральных критериев адаптации, а также поиск новых тестов для определения индивидуальной реактивности организма на уровне различных систем (кардиореспираторная система, центральная нервная система, нейрогуморальный, эндокринный уровни и др.), с целью систематизации, классификации синдромов, характерных для нарушения метаболизма, а также для исследования индивидуально-конституциональных особенностей, формирующихся в процессе онтогенеза человека.
Особое значение приобрело выявление так называемых пограничных донозологических состояний, возникающих на грани нормы и патологии и характеризующихся повышенным расходованием функциональных резервов с учетом онто- и филогенетических аспектов (Н.А. Агаджанян, В.П. Казначеев, Р.М. Баевский, 2000).
Одной из наиболее актуальных задач физиологии является проведение функциональной диагностики организма в период созревания основных физиологических систем, совпадающий с процессом обучения в целях повышения адаптивных возможностей, сохранения и укрепления здоровья субъектов воспитательно-образовательного процесса.
Представленные в литературе данные свидетельствуют, что число здоровых учащихся к окончанию обучения в школе составляет 1-4%, за последние десятилетия на 30-60% увеличилось количество детей с патологией вегетативной, эндокринной, костно-мышечной систем (М. М. Безруких, В. Д. Сонькин, 2002).
В связи с усложнением и увеличением учебной нагрузки, неблагоприятными социально-экономическими и экологическими условиями у значительного числа школьников в конце учебного года выявляется повышенная невротизация, возрастает частота нарушений сердечно-сосудистой системы, характера обмена веществ (Г. А. Кураев и др., 1996; В. Н. Ирхин, 2002; М. М. Безруких, 2004).
Необходимо предусмотреть соответствие условий воспитания и обучения ребенка его возрастным, морфофункциональным особенностям развития, комплексу экологических, социальных, психологических и педагогических условий и факторов. При разработке современных проблем адаптации и решении задач в области сохранения здоровья подрастающего поколения необходима, по крайней мере, трехмерная система оценок, в которую должны быть включены медико-биологические, экологические и социальные критерии.
Несоответствие программ и технологий обучения индивидуальным особенностям организма проявляется в сенситивном периоде онтогенеза, совпадающим с началом обучения и характеризующимся повышенной потребностью организма в двигательной активности и в пубертатном возрасте, в котором интенсивно формируются оперативные (вегетативные) и стратегические (гормональные) механизмы регуляции процессов адаптации к внешним воздействиям (П. Г. Светлов, 1978; И. А. Аршавский, 1982; А. Г. Хрипкова, М. В. Антропова, 1982; Д. А. Фарбер и др., 1988; В. Д. Сонькин, 2003; Н. К. Смирнов, 2004; Е. К. Айдаркин и др., 2007).
Биологические особенности этих возрастных периодов связаны с развитием вегетативной и эндокринной систем, половым созреванием, что сопровождается изменениями в морфофункциональном и физиологическом статусе индивида.
Особенно важно обратить внимание на пубертатный период онтогенетического развития организма, когда за короткий срок наблюдается бурная перестройка и дифференциация отдельных ядерных структур гипоталамуса, устанавливаются новые функциональные отношения между нервной и эндокринной системами. Этот период характеризуется высоким уровнем активности системы "гипоталамус - гипофиз - периферические эндокринные железы", усилением анаболических процессов, отмечаются значительные энергетические затраты, ускоряется рост, увеличивается вес на фоне вариабельности темпов физического и полового развития, лабильности и напряженности механизма нейроэндокринной регуляции. Установлено, что начальные стадии полового созревания характеризуются резкой активацией подкорковых диэнцефальных структур, регулирующих деятельность висце-ральных органов, что приводит к дисбалансу корково-подкорковых отношений и нарушениям в области высших нервных и психических функций подростка, снижением уровня адаптационных возможностей организма (А. Г. Хрипкова, М. В. Антропова, Д. А. Фарбер, 1990; С. Б. Лурье и др., 2004; 2007).
Анализ теоретических и прикладных аспектов данной проблемы свидетельствует о крайней необходимости разработки и внедрения в образовательные учреждения различного уровня и вида диагностических систем, позволяющих оценить уровень функционирования вегетативно-гуморально-гормонального комплекса, степень напряжения центральных и автономных механизмов регуляции и уровня функционального резерва в динамике учебного процесса с учетом возрастных и индивидуально-типологических особенностей организма.
Для прогностической оценки механизмов формирования долговременной адаптации учащихся к различным экзогенным и эндогенным факторам в периоды повышенной чувствительности организма к средовым воздействиям необходима стандартизация методов исследования на основе реализации комплекса автоматизированных программно-технических и диагностических средств. Актуальность и недостаточная теоретическая, экспериментальная проработка данного вопроса послужили предпосылкой для проведения настоящего исследования.
Цель исследования. Комплексная оценка особенностей вегетативной и эндокринной регуляции учащихся в процессе адаптации к действию экологических, социально-педагогических условий в различные возрастные периоды с учетом индивидуального физиологического развития.
Задачи исследования:
1) разработать и внедрить модель центра физиологического мониторинга для анализа приспособительных возможностей учащихся в зависимости от возрастных, индивидуальных особенностей организма и условий среды;
2) исследовать характер функциональной взаимосвязи между параметрами вегетативно-эндокринной регуляции и темпом полового созревания;
3) изучить влияние социально-экологических факторов на особенности формирования у подростков вегетативно-эндокринных механизмов приспособительных реакций;
4) выявить особенности реализации процесса адаптации в зависимости от социального статуса и исходного вегетативного статуса учащихся в пубертатный период онтогенеза;
5) оценить воздействие различных режимов двигательной активности обучающихся на показатели вегетативной регуляции сердечного ритма с учетом возрастных особенностей индивидуального развития, функцио-нального состояния организма в динамике учебного процесса.
Положения, выносимые на защиту
1. Особенности формирования вегетативных и гормональных приспособительных реакций у учащихся в значительной мере определяются темпом полового созревания и характером влияния социально-экологических факторов.
2. Процесс адаптации учащихся к учебной деятельности в пубертатный период онтогенеза определяется социальным статусом и исходным вегетативным тонусом.
3. Показатели физического развития и активности системы вегетативной регуляции сердечного ритма детей и подростков позволяют выделить различные тренировочные режимы мышечных нагрузок.
4. Физиологический мониторинг системы вегетативной регуляции аппарата кровообращения создает условия для оптимизации приспособительных возможностей учащихся с учетом возрастных и индивидуально-типологических возможностей организма.
5. Анализ характера вегетативной и эндокринной регуляции процессов адаптации к условиям среды в различные возрастные периоды должен осуществляться на основе деятельности центров физиологического мониторинга как организационной структуры образовательных учреждений.
Теоретическая и практическая значимость
Представленные материалы расширяют общетеоретические представления о роли вегетативных и гормональных механизмов в формировании приспособительных реакций с учетом индивидуально-типологических особенностей организма и сенситивных периодов онтогенеза.
Впервые показано, что формирование механизмов вегетативного и гормонального обеспечения долговременных приспособительных реакций у детей и подростков в значительной мере определяется особенностями взаимодействия эндогенных и экзогенных факторов в сенситивные периоды онтогенетического развития. Выявлена тесная взаимосвязь между темпом полового созревания и состоянием вегетативных и эндокринных функций у подростков в пубертатном периоде онтогенеза.
Показано, что уровень функционального напряжения в системе регу-ляции сердечного ритма и активность гормонов общеадаптивного и специа-лизированного метаболического действия в пубертатном периоде онтогенеза определяется индивидуально-типологическими особенностями вегетативной нервной системы и спецификой социального статуса обучающихся.
Обоснован новый подход к оптимизации режима двигательной активности в системе непрерывного физического воспитания на основе комплексного физиологического мониторинга параметров физического развития и функционального состояния детей и подростков с учетом возрастных особенностей индивидуального развития.
Сформулирован алгоритм оценки функционального состояния и показателей адаптации учащихся с учетом воздействия экзогенных (социально-экологических и педагогических) и эндогенных (особенностей вегетативного и гормонального реагирования) факторов в сенситивные периоды онтогенеза.
Разработана и внедрена в образовательные учреждения различного типа модель центра научных основ здоровья и развития, предусматривающая возможность использования автоматизированных программно-технических средств для проведения комплексного физиологического мониторинга функционального состояния организма и адаптивных возможностей индивида в динамике процесса обучения.
Результаты исследования особенностей вегетативной и эндокринной регуляции процессов адаптации и их анализ используются в системе образования Кемеровской области с целью индивидуализации оздоровительных и реабилитационных мероприятий для обучающихся, воспитанников образовательных учреждений.
Основные теоретические и практические положения научной работы используются на этапах вузовской и послевузовской подготовки в процессе чтения учебных курсов: "Адаптация и здоровье", "Возрастная физиология", "Здоровьесберегающие технологии в образовании" на основе подготовленных монографий, практикумов, методических пособий и рекомендаций.
Реализация и апробация работы
Материалы исследования и его результаты нашли отражение в 2 коллективных монографий, 13 учебно-методических пособиях, 26 научных статьях и других публикациях; доложены и обсуждены на II съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока (г. Новосибирск, 1995); на 3 съезде физиологов Сибири и Дальнего Востока с международным участием (г. Новосибирск, 1997); на научно-практической конференции «Валеологические аспекты образования» (г. Барнаул, 1998); на XVII съезде Всероссийского физиологического общества (г. Ростов-на-Дону, 1998); на Международной конференции «Педагогические и медицинские проблемы валеологии» (г. Новосибирск, 1999); на I Межрегиональной научно-практической конференции “Здоровье человека XXI век” (г. Томск, 2000); на XVIII съезде физиологов России (г. Казань, 2001); на региональной научно-практической конференции "Проблемы теории и практики управления образованием" (г. Барнаул, 2002); на IV съезде физиологов Сибири (г. Новосибирск, 2002); на Международном симпозиуме «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» (г. Ижевск, 2003); на IV Международном конгрессе валеологов "Здоровье человека-4" (г. Санкт-Петербург, 2005); всероссийских и межрегиональных школах-семинарах «Здоровье и образование» (г. Кемерово, 1997; 2000; 2005); Межрегиональной научно-практической конференции "Комплексный мониторинг состояния здоровья обучающихся в системе управления качеством образования" (г. Новосибирск, 2007).
Результаты исследований апробированы и внедрены в практику деятельности 78 центров физиологического мониторинга образовательных учреждений Кемеровской области и ряда других регионов Российской Федерации.
По теме диссертации опубликовано 55 работ, из них 9 статей в журналах, рекомендованных ВАК, 2 монографии, 13 методических пособий, 3 из которых имеют гриф Министерства образования РФ.
Структура диссертации. Диссертация состоит из введения, обзора литературы, описания объектов и методов исследования, 2 глав собственных исследований, обсуждения результатов, выводов и списка литературы. Список литературы включает 430 источников. Работа изложена на 340 страницах машинописного текста, иллюстрирована 30 рисунками и 73 таблицами.
Адаптация и здоровье, как фундаментальная физиологическая проблема
Центральной и одной из наиболее сложных задач физиологии является выявление общих и частных изменений в организме при изменении свойств внешней среды. В зависимости от характера воздействующих факторов (ги-по- и гипертермия, гипоксия, влияние ксенобиотиков, мышечная и психоэмоциональная нагрузки, голодание и др.) ответные реакции живого организма будут различны, но в целом они объединяются в один класс явлений, обозначаемый как процесс приспособления - адаптация.
Изучение феномена адаптации началось в начале XX века благодаря работам И.П.Павлова, Н.Е.Введенского, А.А.Ухтомского, В.М.Бехтерева. Значительный вклад в развитие современной теории адаптации внесли работы ряда отечественных и зарубежных ученых, в том числе Г.Селье (1960), А.П. Авцына (1974) П.К.Анохина (1973; 1975; 1979), Р.М.Баевского (1979; 1984), Н.Н.Василевского (1979), А.Д.Слонима, Ф.З.Меерсона (1981; 1986), В.П.Казначеева (1986), В.И.Медведева (1984; 1998) и других.
Адаптацией (ср.век. от лат. adaptatio - приспособление) обозначают явления приспособления, соизмеримые по продолжительности с жизнью индивидуума, и сдвиги в организмах популяций на протяжении нескольких поколений.
Термин «адаптация» принят в качестве международного для обозначения приспособления организма к природным, производственным и бытовым условиям (Словарь физиологических терминов, 1987). Применительно к человеку процесс адаптации - особая форма жизнедеятельности, поддержание и сохранение жизненно важных параметров внутренней среды в неадекват ных внешних условиях, не соответствующих феногенотипическим и психосоциальным потребностям организма.
Начиная с момента рождения, организм попадает в совершенно новые для себя условия, и вынужден приспособить к ним деятельность всех своих органов и систем. В дальнейшем, в ходе индивидуального развития, факторы, действующие на организм, непрерывно видоизменяются, порой приобретая необычную силу или необычный характер, что требует постоянных функциональных перестроек. Таким образом, процесс приспособления организма к общеприродным, климато-географическим, а у человека также к производственным и социальным условиям, представляет собой универсальное явление. Под адаптацией понимают все виды врожденной и приобретенной приспособительной деятельности, которые обеспечиваются на клеточном, органном, системном и организменном уровне (Д.В.Колесов, 1987; Ф.З.Меерсон, 1981).
Под адаптацией понимается результат как приспособительного процесса, так и динамический процесс связанный определенной «целью», к которой «стремится» организм.
Понятие "адаптация" может также иметь различное значение в зависимости от того, биологический или социальный ее аспекты рассматриваются в конкретном исследовании.
Г.Селье (1960) отождествляет постоянно протекающий процесс адаптации с понятием жизни. А.Д.Слоним (1976) определяет адаптацию как «совокупность физиологических особенностей, обусловливающих уравновешивание организма с постоянными или изменяющимися условиями среды» и делит процесс адаптации на три группы: 1) индивидуальные, возникающие на протяжении всей жизни; 2) видовые, наследственно закрепленные; 3) популяционные, возникающие в процессе формирования популяции.
В.П.Казначеев и Л.Е.Панин (1981) считают, что "точно и полно определить это понятие под одним углом зрения невозможно". Необходимо учитывать ряд критериев: термодинамических, кибернетических, физиологиче ских, биологических. Если не иметь в виду историческую адаптацию, проявляющуюся в биологии вида, то три первых критерия проявляются однозначно в виде ведущего к самосохранению организма поддержания оптимального уровня функционирования при сохранении гомеостаза.
Ф.З.Меерсон (1981) определяет индивидуальную фенотипическую адаптацию как "развивающийся в ходе индивидуальной жизни процесс, в результате которого организм приобретает отсутствовавшую ранее устойчивость к определенному фактору внешней среды и, таким образом, получает возможность жить в условиях, ранее не совместимых с жизнью, решать задачи, ранее не разрешимые".
Общей чертой существующих определений понятия адаптации является представление о способности организма к направленной приспособительной изменчивости. Диапазон этих реакций и их специфичность определяются фондом генетических программ, приобретенных в процессе эволюции. Очевидно, что на всех этапах своего развития живой организм неизбежно встречается с рядом необычных экстремальных экологических и производственных факторов, программа взаимодействия с которыми формируется впервые, поскольку в генетическом аппарате заложены свойства индивидуального развития, а знание качеств, которые несут генетическую структуру, осуществимо лишь при реализации их в онтогенезе. Можно считать установленным, что процесс индивидуального развития является результатом действия генетических и экологических факторов, которые находятся в тесном - взаимодействии друг с другом. Гены, вероятно, определяют норму реакции, а -среда детерминирует амплитуду колебаний этой нормы (V.H.Denenberg, 1962; Н.А. Агаджанян,1984; 1990).
При анализе показателей адаптации следует обратить внимание на её зависимость как от экзогенных (внешних) так и эндогенных (внутренних) факторов (В.П. Казначеев, 1980; P.M. Баевский, 1998).
Для всякого организма существует оптимальная эндогенная и экзогенная экологическая среда, причем среда обитания не только с оптимальными характеристиками физических условий, но и с конкретными производственными и социальными условиями. По обе стороны от оптимума трудовая и биологическая активность постепенно снижается, пока, наконец, условия не станут такими, в которых организм вообще не сможет существовать.
Экзогенные факторы в значительной степени регулируются человеческим обществом, сюда входят социальные факторы (воспитание, обучение, быт, работа), которые в основном являются определяющими в формировании образа жизни (Э.М.Казин, Н.Г.Блинова, Н.А.Литвинова, 2000).
К факторам внешней среды, оказывающим влияние на организм, следует отнести: энергетические воздействия (включая физические поля), динамический и химический характер атмосферы, водный компонент, физические, химические и механические характеристики поверхности Земли, характер биосистем местности и их ландшафтных сочетаний; сбалансированность и стабильность климатических и пейзажных условий и ритма природных явлений и другие.
Большая часть эндогенных факторов не определяется человеком, его волей: пол, возраст, этническая принадлежность, наследственность с конституциональными особенностями, строение и формирование отдельных органов и систем, их взаимодействие, возрастные и индивидуальные особенности обменных процессов, индивидуальные особенности типа нервной системы, индивидуальный генофонд (Г.Л.Апанасенко, 1995; 1996).
В характеристике наследственных качеств человека за основу прини-— мают- его соматически-конституциональный-тип (астеноидный, торакальный,. мышечный), либо тип функциональной конституции, ориентирующийся на особенности реактивности ("спринтер" - удачно адаптирующийся к кратковременным интенсивным нагрузкам; "стайер" - с медленно развивающимися реакциями в условиях длительных нагрузок средней и малой мощности; промежуточный); "ваготоник", "симпатотоник", "эйтоник", характеризующихся различным вегетативным балансом в покое и при проведении функ циональных проб; тип высшей нервной деятельности (4 типа по И.П.Павлову).
Показатели физического развития
Результаты антропометрических измерений у подростков, относящихся к разным возрастным группам (13-15 лет), показали, что существенных различий по большинству изучаемых параметров не выявляется, размеры тела и их соотношения у обследуемых школьниц соответствуют возрастно-половым региональным нормам (Стандарты физического развития детей и подростков, 1994) (табл.3).
-Как видно из таблицы 3, у 13-летних девочек длина тела была 1-59,3±0,8 см, масса тела 47,4±1,08 кг, у 15-летних данные параметры составили соответственно 161,0±0,7 см и 49,9±0,7 кг. Достоверные различия выявлены в показателях обхватных размеров, сравнительная оценка которых показала, что у старших девочек средние значения этих параметров (окружность груди, обхваты талии и ягодиц) достоверно больше, чем у 13-летних девочек (табл.3). Согласно имеющимся литературным данным (Л.А.Щеплягина, А.Г.Ильин, 1999) к 13 годам у девочек-подростков интенсивность ростовых процессов значительно снижается, и дальнейшее увеличение соматических показателей выражено незначительно и в большей степени касается увеличения обхват-ных и поперечных размеров тел, что свидетельствует о формировании типа конституции, обусловленного полом.
Сравнительная оценка антропометрических показателей у девочек с различным темпом полового созревания выявила достоверные различия по большинству исследуемых показателей, но статистическая значимость этих отличий проявляется с учетом возрастных особенностей (табл.4).
Школьницы с замедленным темпом полового созревания отличаются меньшими соматическими размерами при сопоставлении со своими сверстницами из группы со своевременным темпом полового развития, что особенно выражено в группе 15-летних девочек-подростков, и в меньшей степени в младшей возрастной группе. Об этом свидетельствуют показатели массы и длины тела, которые составили 45,3±2,5 кг и 156,8±1,9 см у 13-летних девочек с замедленным темпом полового созревания, тогда как у подростков со своевременным темпом полового созревания эти значения достигают 46,4±1,2 кг и 157,6±0,9 см соответственно. В старшей возрастной группе подростки с замедленным темпом полового созревания характеризуются достоверно меньшими значениями роста и веса (41,9±1,5 кг и 155,0±2,3 см), чем у школьниц со своевременным темпами развития (50,2±0,9 кг и 161,4±0,7 см).
Другие длиннотные показатели - размах рук, высота головы, длина ноги и обхватные - обхват груди, обхват талии и ягодиц в старшей группе школьниц были также меньше, чем у их сверстниц со своевременным темпом полового созревания, а в младшей группе эти различия выражены незначительно. Что касается поперечных размеров, то и у 13-летних, и у 15-летних подростков с медленным темпом полового созревания выявлены меньшие средние значения двувертельного и двуплечевого показателей в сравнении с девочками со своевременным темпом полового созревания (табл. 5).
Для школьниц из группы с ускоренным темпом полового созревания характерны более высокие значения большинства антропометрических показателей, однако достоверность этих различий, также как у подростков с ре-тардантным типом полового развития, зависит от того, в какой возрастной группе находятся школьницы.
Показано, что в старшей возрастной группе между девочками с ускоренным и своевременным темпом полового созревания практически не выявляются различия по росту и массе тела, а у 13-летних подростков такие различия достоверны (р 0,05); у младших девочек с ускоренным темпом развития длина тела достигала 162,7±2,0 см, а масса тела - 54,0±2,8 кг; тогда как в группе с нормальным темпом развития данные показатели составили соответственно статистически значимо меньшие величины - 157,6±0,9 см и 46,4 кг. При сравнительном анализе обхватных показателей девочек со своевременным темпом полового созревания и с ускоренным в старшей возрастной группе не зарегистрировано каких-либо различий, тогда как в младшей, у девочек с ускоренным темпом развития средние значения обхвата груди (73,2±1,9 см) и обхвата ягодиц (90,4±1,9 см) достигали более значительных величин, чем в группе со своевременным темпом полового созревания (окружность груди = 69,9±0,9 см и окружность ягодиц = 85,1±1,0 см). Поперечные размеры также не отличались у девочек с различными темпами полового созревания в старшей группе, а в младшей группе эти различия были статистически значимы.
Изучение антропометрических индексов (индекс стеничности; индекс -андроморфии) характеризующих тип конституции показало, что независимо от возраста астеничный тип сложения в большей степени присущ девочкам с замедленным (25,7%) и своевременным темпом полового созревания (27,9%), нежели подросткам с ускоренным темпом созревания (19,1%), для которых свойственен нормостеничный и гиперстеничный типы конституции. Индекс андроморфии указывает на формирование женских типов конституции, но применение его до окончания полового созревания, когда не у всех подростки ков завершены ростовые процессы, крайне затруднительно. Тем не менее, установлено, что во всех возрастных группах девочки с ускоренным темпом полового созревания характеризовались более высокими значениями индекса андроморфии по сравнению с другими исследованными группами.
Для оценки уровня физического развития нами были изучены индивидуальные темпы роста, росто-весовые соотношения и их соответствие воз-растно-половым региональным нормам (Стандарты физического развития детей и подростков, 1994).
Подростков, чьи ростовые показатели соответствуют возрастным нормам, больше всего выявляется в группе со своевременным темпом полового созревании, причем с возрастом количество таких детей увеличивается: если в младшей группе их было 66%, то в старшей у 78,3% подростков регистрируются своевременные показатели роста. Установлено, что если в младшей возрастной группе девочек с опережающими показателями роста выявлено в 4 раза больше, чем с низкими величинами, то в группе 15-летних подростков процент высокорослых детей снижается, а увеличивается количество лиц с отставанием в темпах роста (рис.9, 10).
Особенности вегетосоматических взаимоотношений у младших школьников
Воздействие физических упражнений на организм человека не ограничивается только двигательным аппаратом, но и затрагивает показатели, характеризующие различные стороны физиологической и социально-педагогической адаптации. Для объективной оценки влияния двигательной активности на эти процессы в работе были использованы методы корреляционного анализа, позволяющие охарактеризовать в динамике учебного процесса особенности взаимосвязи между параметрами вегетативной регуляции СР, физическим развитием, успеваемостью. Успеваемость является интегральным показателем успешности в учебной деятельности. При проведении анализа учитывались корреляционные связи с уровнем значимости при р 0,05.
Результаты проведенного анализа позволили выявить различные по интенсивности (слабые, средние, сильные) прямые и обратные связи между успеваемостью, показателями физического развития, степенью напряжения механизмов вегетативной регуляции сердечного ритма в зависимости от предложенного режима двигательной активности в течение учебного года. Отмечено большое количество корреляционных связей с показателями статистического (М-среднее значение кардиоинтервалов, АМо - амплитуда моды, X -вариационный размах, SDNN - среднеквадратичное отклонение, ИН - индекс напряжения) и спектрального анализа (HF, LF, VLF) кардиоритма. Также учитывались параметры, полученные при проведении ортостатической пробы: К1Ф, К2Ф - коэффициенты 1 и 2 фазы переходного процесса, lop - индекс ор-топробы.
Как видно из рисунка 22 у школьников традиционного класса корреляционные плеяды осенью свидетельствуют о многочисленных средних по силе связях со значением г=0,5-0,7 между показателями успеваемости и параметрами вегетативной регуляции сердечного ритма на фоне достаточно выраженной активности симпатической нервной системы в покое и ортостазе (прямые связи с АМ01 г =0,49, АМ02 г =0,55; ИН1 г =0,52) и централизацией управления сердечным ритмом (обратные связи с SDNN1 г = -0,55) в покое. Выявлена обратная зависимость темпов роста от активности симпатического отдела ВНС (обратные связи с ЧСС2 г = -0,46, М2 г = 0,46).
В классе со стандартной физической нагрузкой в марте месяце произошло увеличение количества (15) и силы корреляционных связей между успеваемостью и параметрами вегетативной регуляции СР. Выявлено значительное число слабых (13 %) и средних (87 %) связей между показателями вегетативной регуляции сердечного ритма в состоянии покоя, ортостазе и успеваемостью на фоне выраженного симпатического влияния на сердечный ритм (прямые связи с AMol г =0,48, АМо2 г =0,51, ИН2 г =0,52, ЧСС1 г =0,51, ЧСС2 г =0,60; обратные связи с Ml г = -0,50, Мої г = -0,46, Мо2 г =-0,54, SDNN1 г = -0,54, SDNN2r = -0,66).
Таким образом, успешность обучения в третьей четверти связана с вегетативными показателями. Тесная связь успеваемости с параметрами вегетативной регуляции СР говорит о высокой «плате» за адаптацию к учебному процессу в самой продолжительной четверти при сопоставлении с началом и концом учебного года. Физиологическая «цена» обучения велика из-за нарастания процессов утомления и напряжения.
В конце учебного года число корреляционных связей между успеваемостью и параметрами ВСР уменьшается до 8. Между тем корреляционные связи (AMOl г = 0,63, ЧСС1 г = 0,54, Ml г = -0,53, РІНІ г = 0,46, HF г = -0,48) свидетельствуют о высокой активности симпатического отдела ВНС, что указывает на значительную физиологическую «стоимость» социально-психологической адаптации детей к концу учебного года с вовлечением функционального резерва сердечно-сосудистой системы.
У школьников класса «Плавание» в начале учебного года не выявлены корреляционные связи между показателями физического развития (длина тела, масса тела) и параметрами сердечного ритма.
В третьей четверти в классе с плавательной нагрузкой (рис.23) выявлены средние по силе корреляционные связи (4) между показателями вегетативной регуляции кардиоритма и успеваемостью, причем показатели успеваемости тесно связаны с активностью парасимпатической нервной системы (прямые связи с SDNN1 г= 0,58, обратные с AMol г= -0,56, ИН1 г= -0,54). Количество корреляционных связей между успеваемостью и показателями вегетативной регуляции СР почти в три раза меньше, чем в классе со стандартным объемом двигательной деятельности. Связи с такими показателями, как SDNN1, AMol, ИН1, К1Ф противоположны по знаку, чем в традиционном классе, что свидетельствует о нарастании парасимпатических влияний. В третьей четверти увеличивается влияние вегетативной сферы на успеваемость, но «плата» за адаптацию к учебной деятельности уменьшается по сравнению с традиционным классом.
Учащиеся класса с дополнительными часами плавания, как показано нашими исследованиями, характеризовались к концу учебного года статистически достоверным увеличении длины тела, обхвата груди и более высокими темпами роста по сравнению с другими классами. Выявлены корреляционные связи между показателями физического развития и параметрами СР указывающие на зависимость соматометрических показателей от активности симпатического отдела ВНС (прямые связи с AMol г= 0,50, АМо2 г= 0,42-0,64; обратные связи с Х2 г- - 0,39-0,58, SDNN1 г= - 0,49-0,61, HF г= -0,42-0,46). Высокочастотные колебания (HF) отражают влияния парасимпатической системы на СР, что подтверждается сильными связями этого показателя с SDNN1 г= 0,83, АМо г= -0,71. Увеличение числа слабых (64%) и средних (36%) многочисленных корреляционных связей (до 14) в конце учебного года между показателями физического развития (длина тела, масса тела, темпы роста) и интегральными характеристиками, отражающими влияние симпатического отдела ВНС в состоянии покоя и ортостазе, указывает на развитие процессов напряжения, усиление зависимости приспособительных возможностей сердечно-сосудистой системы от центральных механизмов регуляции обменных процессов (Р.М.Баевский, 1979; А.П.Романчук, 2002).
Школьники класса «Плавание + ОФП» в начале учебного года характеризуются незначительным количеством слабых прямых и обратных связей между показателями физического развития (длина тела) и параметрами кар-диоритма, что отражено на рисунке 24.
В середине учебного года возрастает количество средних (г=0,5-0,6) корреляционных связей между показателями физического развития, успеваемостью по сравнению с началом учебного года. Число положительных и отрицательных связей (8) достигает максимального количества среди регистрируемых в течение периода обучения. Количество связей не возрастает столь значительно как при стандартном режиме двигательной активности, однако цена соматовегетативного обеспечения гомеостаза в третьей четверти возрастает. Выявлена обратная зависимость успеваемости от влияния симпатической нервной системы (АМої г= -0,63, АМо2 г= -0,52, ИН1 г= -0,50). Отмечается существенное влияние вегетативной сферы на процессы роста с зависимостью массы тела (SDNN1 г= 0,41) и темпов роста (HF г= 0,39) от активности парасимпатического отдела ВНС.
В конце учебного года отмечено уменьшение количества связей и их силы (г= 0,4-0,5) между такими показателями как длина тела, масса тела, темпы роста и параметрами вегетативной регуляции сердечного ритма. Количество корреляционных связей значительно меньше, чем в традиционном классе и классе с плавательной нагрузкой. Отмечено сохранение зависимости соматометрических показателей от активности парасимпатического отдела ВНС (ИН1 г= -0,38; XI г= 0,46), что подтверждается сильными корреляционными связями этих параметров СР с высокочастотными колебаниями (HF): HF - XI г= 0,80, Ш-ИН1г= - 0,79.
Таким образом, данные корреляционного анализа у детей с дополнительными часами двигательной активности выявляют более тесную функциональную взаимосвязь между параметрами вегетативной регуляции СР и показателями физического развития, чем у детей традиционного класса. В классе с плавательной нагрузкой их количество максимально, а в классе с часами плавания и ОФП меньше, что свидетельствует о более гармоничном физическом развитии и совершенном механизме регуляции сердечной деятельностью при использовании индивидуальных средств и методов физического воспитания.
Использование показателей вегетативной регуляции сердечно-сосудистой системы для оценки функционального состояния организма у детей с ослабленным здоровьем в динамике процесса обучения
Реализация задач, направленных на укрепление здоровья и развития учащихся, возможна при наличии в структуре образовательного учреждения «оздоровительной инфраструктуры» (Безруких М.М., Сонькин В.Д., 2002). В 1994/95 учебном году в школе была разработана и апробирована модель спортивно-оздоровительного центра (СОЦ), включающего: бассейн, сауну, зал ЛФК, спортивный зал, центр физиологического мониторинга, оснащенный автоматизированными программно-техническими средствами, стоматологический кабинет, центр врачебного контроля, кабинет психоразгрузки и психокоррекции, кабинет физиотерапии, фитобар.
Многолетний опыт организации и работы классов для детей с ослабленным здоровьем в школе № 94 г. Кемерово явился основой данного раздела настоящего исследования.
В центре физиологического мониторинга СОЦ школы в течение 1995-2003 годов проводилось лонгитюдное динамическое обследование два раза в год учащихся классов ослабленного здоровья с целью определения уровня физического развития и контроля адаптационных возможностей организма в динамике многолетнего обучения. Оценка темпов роста, гармоничности фи 236 зического развития учащихся осуществлялась с использованием антропометрических методов исследования по возрастно-половым таблицам-шкалам регрессии г. Кемерово (1992).
Результаты физиологического исследования показателей физического развития и вегетативной регуляции сердечного ритма показывают (табл. 70-74), что в процессе развития величины, характеризующие степень адаптации, могут существенно меняться в зависимости от возрастных и половых особенностей организма в течение онтогенеза. Это в определенной степени объясняется различным уровнем активности симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы. Показания моды, индекса напряжения и других изучаемых величин вариабельности сердечного ритма могут указывать на наличие взаимосвязей между уровнем централизации регулятор-ных функций организма и состоянием симпато-адреналовой и гипофизарно-надпочечниковой систем и указывают на степень адаптации организма.
Использование в школе комплекса здоровьесберегающих мероприятий позволило уменьшить число учащихся 3-ей группы здоровья, имеющих хронические заболевания, с 31% до 21%.
Низкий исходный уровень здоровья детей, поступающих в первый класс, неблагоприятно сказывается на процессе физиологической адаптации к школьным нагрузкам: у детей отмечается напряженный характер функционирования сердечно-сосудистой системы), которая является важнейшим звеном, лимитирующим развитие приспособительных реакций растущего организма, что согласуется с литературными данными (Нежкина Н.Н. и др., 2003; Мирская Н.Б., 2000; Шаханова А.В., Хасанова КН., 2001).
Для более эффективного педагогического воздействия с целью поддержания и укрепления здоровья, обеспечения психоэмоционального комфорта и полноценного развития ребенка в школе из детей 2-3 группы здоровья формируются классы ослабленного здоровья. Создание таких классов позволяет создать комплекс средств, направленных на совершенствование физического развития, коррекцию факторов риска и поэтапный контроль уровня физического и психического здоровья учащихся.
Комплектование класса ослабленного здоровья осуществляется совместно школьным врачом, психологом и учителем по результатам анализа медицинской документации, с учетом показателей параметров вегетативной регуляции сердечного ритма, психофизиологического тестирования, выявляющего уровень тревожности, утомляемости, индивидуальные особенности ребенка. Перемещение детей из класса в класс без согласования вопроса с врачом СОЦ и психологом не допускается.
В системе педагогического руководства процессами развития школьника и укрепления его здоровья важное место принадлежит организации и контролю режима школьного дня учащихся с нарушением здоровья, включая: составление учебного расписания с учетом периодов максимальной утомляемости и снижения работоспособности в течение дня, недели; проведение физкультпауз на каждом уроке и гигиенической гимнастики перед занятиями; проведение урока из блока двигательной активности - не более 1 раза в день; соблюдение норм гигиенического и физкультурного режима в школе; организация групп продленного дня для проведения реабилитационных мероприятий. В период зимних и летних каникул оздоровление детей проводится в профилактории на базе СОЦ.
Основная программа обучения - традиционная. Организация учебного процесса в классах ослабленного здоровья осуществляется на основе учебных планов с использованием вариативной части Базисного учебного плана, что позволяет вводить системные целевые противорецидивные мероприятия по реабилитации, коррекции физического развития школьников. В классе ослабленного здоровья набор предметов расширен за счет групповых и индивидуальных занятий и дополняется уроками лечебной физкультуры (1 урок в неделю), плавания (1 урок в неделю), психокоррекциоными занятиями у психолога, часом подвижных игр.
Разработанная в школе учебная программа занятий ЛФК для детей с ослабленным здоровьем позволяет достигнуть максимального оздоровительного эффекта и нормализации функций всего организма. Согласно рисунку 30 число учащихся классов ослабленного здоровья, занимающихся в группах ЛФК, увеличивается год от года.
Уроки ЛФК строятся на знании характера заболевания школьника, функциональных возможностей его организма, особенностей физического развития и подготовленности, что позволяет правильно подобрать физические упражнения и нагрузку.
При занятиях с детьми с ослабленным здоровьем недопустимо значительное и сильное утомление, поэтому на уроках ЛФК несколько раз проверяется пульс и частота дыхания у школьников, ведётся систематическое наблюдение специалистами СОЦ совместно с учителем за уровнем физической подготовленности и адаптационного резерва организма ребенка.
Для получения сведений о физической подготовленности учащихся с ослабленным здоровьем проводятся тесты — упражнения: сгибание и разгибание рук в упоре лёжа, броски мяча, поднимание туловища, прыжки через скакалку и приседания.
Анализ результатов мониторингового исследования за период обучения в 1-6 классах учащихся одного из классов ослабленного здоровья позволил сделать ряд выводов.
Основным показателем морфофункциональных особенностей детского организма, отображающим совокупность морфологических и физиологических признаков является уровень его физического развития (Щедрина А.Г., 1996).
Среди учащихся класса за период обучения в начальном звене увеличивается число лиц с гармоничным физическим развитием (71-82 %) за счет уменьшения группы детей с дефицитом массы тела (рис.31).
