Биоритмологическая оценка состояния адаптационных возможностей оганизма школьников с задержкой психического развития Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

наука/ исследования

Биоритмологическая оценка состояния адаптационных возможностей оганизма школьников с задержкой психического развития Bioritmologichesky estimation of the condition of adaptic possibilities of the organism of schoolboys with the delay of mental development

Повзун A.A., Павловская B.C., Ефимова Ю.С., Васильева Н.В.

Сургутский государственный университет, кафедра физиологии, г.Сургут

На основании изучения сезонных изменений структуры околосуточных ритмов физиологических показателей кровообращения, дыхания, обмена веществ, физической работоспособности, индивидуальной минуты у школьников обычных классов и учащихся с диагнозом задержка психического развития, сделана сравнительная оценка изменения адаптационных возможностей организма обеих групп школьников

On the basis of studying of seasonal changes of structure of circadian rhythms of physiological indicators of a circulation, breath, a metabolism, physical working capacity, individual minute at schoolboys of usual classes and pupils with the diagnosis the delay of mental development, is made a comparative estimation of change of adaptic possibilities of an organism of both groups of schoolboys

ВВЕДЕНИЕ

То, что непременным условием нормального психического развития детей является состояние их физического здоровья, так как, оно, во многом, определяет их познавательную активность, сегодня не вызывает сомнения ни у кого. Поэтому нормализация физического состояния -один из важнейших аспектов социализации ребёнка, а особенно ребёнка с интеллектуальной недостаточностью [3,8]. Наиболее широко распространённой формой такой недостаточности является задержка психического развития (ЗПР). Оптимизация процесса обучения детей с ЗПР является одной из наиболее

актуальных проблем коррекционной педагогики, и предполагает такая работа нормализацию не только психического но и физического состояния ребёнка. [4].

Факторами, отрицательно влияющими на состояние здоровья организма школьников, являются методики и технологии обучения, вступающие в противоречие с возрастными и функциональными особенностями ребенка, стрессорная тактика авторитарной педагогики, нерациональная организация учебного процесса, нарушение санитарно-гигиенических условий обучения. в условиях ограниченности адаптационных резервов, свойственной

растущему организму, любое необоснованное увеличение нагрузки как умственной, так и физической приводит к их снижению, жизнедеятельность осуществляется в режиме неустойчивой адаптации, что проявляется у детей в виде ухудшения работоспособности, повышенной утомляемости и снижения устойчивости к неблагоприятным условиям.

Поэтому весьма актуальным на современном этапе является вопрос о рациональном обучении и воспитании данной категории детей, о возможностях профилактики негативных последствий факторов риска школьного обучения. Такая профилактическая работа предполагает, прежде всего, повышение адаптационных возможностей организма и в том числе показателей физического здоровья.

Однако закономерности формирования и протекания процессов физической адаптации учащихся с ЗПР в период обучения в подростковой школе до сих пор изучены недостаточно. с учетом этого особый интерес представляет проблема индивидуальной организации биологических ритмов у школьников с различной степенью адаптации к учебным нагрузкам (в том числе и физическим), и особенно суточных ритмов, которые являются наиболее чувствительным индикатором адаптационных возможностей [7].

МАТЕРИАЛ И МЕТОДы ИССЛЕДОВАНИЯ

В нашей работе для оценки адаптационных возможностей произведено сравнение сезонных изменений структуры циркадианных ритмов показателей кардио-ре-спираторной системы у двух групп школьников 13-14 лет.

факторами, отрицательно влияющими на состояние здоровья организма школьников, являются методики и технологии обучения, вступающие в противоречие с возрастными и функциональными особенностями ребенка, стрессорная тактика авторитарной педагогики, нерациональная организация учебного процесса, нарушение санитарно-гигиенических условий обучения.

Одна - группа школьников, обучающихся в обычном классе, вторая - школьники, имеющие диагноз задержки психического развития (ЗПР) и обучающиеся в специализированном классе.

Изучение осуществлялось с хронобиологических позиций 4 раза в сутки: 8, 12, 16,

20 часов. Исследования проводились в осенний, зимний и весенний сезоны года.

Измерялись: температура

тела (оС), ЧСС - частота сердечных сокращений (уд/мин),

САД - систолическое артериальное давление (мм.рт.ст),

ДАД - диастолическое артериальное давление (мм.рт.ст),

ЧД - частота дыхания, ЖЕЛ -жизненная ёмкость лёгких (мл), СК - сила кисти (кг),

ИМ - индивидуальная минута (сек). Из полученных данных рассчитывались: ПД - пульсовое давление (ПД= АДС-АДД мм.рт.ст), СДД - среднее динамическое давление (СДД =

0,42 (АДС- АДД) + АДД мм.рт. ст), СО - систолический объем сердца (СО = 100+0,5 (АДС-АДД) - 0,6 АДД-0,6В (мл). где В - возраст), МОК - минутный

Оценивая с хронобио-логических позиций сезонные изменения основных физиологических показателей у 13-14-летних юношей обычного класса, представленные в Таблице 1, мы можем говорить о следующем.

Неизменность акрофаз показателей сердечно-сосудистой системы (ССС) у всех обследованных лиц осенью и зимой и наблюдаемый при этом рост амплитуд этих же показателей говорит о стабильности ритма,

________________Таблица 1.

Характеристика сезонных изменений циркадианной организации основных физиологических показателей у юношей 13-14 лет, обычного класса.

Мезор Амплитуда

осень зима весна осень зима весна

ЧСС 93,2±2,91 81,4±2,19 86,6±2,04 11,1±2,09 11,77±2,99 12,37±2,87

САД 113±2,6 113,1±3,28 115,5±1,93 9,29±2,32 10,4±3,88 8,16±1,56

ДАД 69,93±2,06 69,37±1,5 72,4±1,55 7,63±1,64 7,67±1,55 7,31±2,21

ПД 43,27±2,15 43,7±3,04 43,08±1,14 6,96±2,46 7,66±5,04 7,38±1,48

СДД 89,29±2,о6 87,74±1,92 90,5±1,46 7,14±1,53 7,99±1,55 6,98±0,96

СО 66,48±1,81 65,64±1,87 63,49±1,11 6,49±1,36 6,26±3,18 5,23±1,16

МОК 6,17±0,17 5,37±0,23 5,51±0,17 0,9±0,2 10,3±0,27 0,93±0,14

ЧД 22,6±1,13 21,4±0,85 20,7±1,55 4,75±0,93 3,37±0,4 6,35±0,57

ЖЕЛ 3,18±0,14 3,38±о,14 2,97±0,14 0,47±0,08 0,52±0,08 0,5±0,1

Т тела 36,69±0,02 36,6±0,05 36,7±0,09 0,25±0,04 0,23±0,4 0,34±0,04

СК Пр 28,07±1,57 31,5±1,65 26,5±2,25 4,67±1,04 4,97±1,11 7,83±1,23

СК Лев 25,29±1,52 28,5±1,55 24,9±2,21 4,6±1 5,09±1,05 6,93±1,22

ИМ 61,5±2,3 58,6±1,98 57,8±1,11 9,29±0,94 7,65±1,45 6,98±2,44

Акрофаза Хронодезм

осень зима весна осень зима весна

ЧСС 16 16 16 99,3 - 86,53 89,93 - 73,3 92,8 - 80,4

САД 16 16 12 125,8 - 106,53 120,06 - 106,4 120,4 - 109,8

ДАД 16 16 16 74,13 - 66,2 73,46- 68,06 77,13 - 67,6

ПД 16 16 12 54,73 - 38,13 49,6 - 38,3 48,53 - 38,3

СДД 16 16 16 94,9 - 84,02 92,78 - 82,4 94,24 - 85,93

СО 16 16 12 71,16 - 61,74 70,22 - 61,2 68,61 58,76

МОК 16 16 16 6,84 - 5,42 6,10 - 4,64 6,09 - 4,88

ЧД 8 8 12 24,6 - 20,2 23,53 - 19,6 21,93- 19,46

ЖЕЛ 8 8 12 3,33 - 2,95 3,55 - 3,25 3,25 - 2,73

Т тела 16 16 16 36,89 - 36,46 36,8 - 36,48 36,98 - 36,6

СК Пр 16 16 16 30,8 - 25,6 32,8 - 30 28,3 - 24,13

СК Лев 16 16 16 27,6 - 22,13 29,8 - 27,53 26,26 - 23,4

ИМ 12 12 12 67 - 54,4 63,3 - 53,26 64,46 - 52

объем сердца (МО = СО х ЧСС л/мин).

Полученные данные подвергли стандартной математической обработке [5]. Оценены среднесуточная величина (мезор) и амплитуда ритма, время наибольшего значения (акрофаза) и размах колебаний (хронодезм) [1].

результаты

И ОБСУЖДЕНИЕ

Характеристика показателей учащихся обычных классов.

и достаточных адаптационных возможностях системы. Весеннее рассогласование ритмов и уменьшение величин амплитуд практически всех исследуемых показателей кровообращения говорит о том, что адаптационные возможности организма снижаются. Однако сохранение ритмов показателей характеризующих функциональные возможности гемодинамики - ЧСС, МОК, говорит о том, что организм справляется с нагрузками.

Компенсаторные изменения в системе гемодинамики хорошо отражают величины хронодезма, особенно показателей характеризующих давление крови. Снижение величин размахов как САД, так и ДАД, говорит о сезонных изменениях регуляторных механизмов в обеспечении функций кровообращения. Вследствие этого, происходит увеличение размаха колебаний ЧСС, что не позволяет, в свою очередь, снизиться показателям систолического и минутного объемов крови. Однако полного восстановления показателей не происходит Прогрессивное снижение величины хронодезма САД в течение всего учебного года, говорит о том, поддержание необходимого уровня функциональной системы кровообращения требует существенного напряжения со стороны сердца.

Амплитуды ритмов отражают напряжение в системе в условиях достаточно неблагоприятной внешней среды, негативное воздействие которой сезонно возрастает. Соответственно, практически по всем показателям кровообращения к зиме хотя бы незначительно, возрастают и величины амплитуд. Их увеличение свидетельствует о достаточном запасе прочности,

наличии адаптационных возможностей и способности организма справляться с нагрузками в этот период. Однако к весне, этот запас практически полностью растрачивается, организм испытывает дефицит адаптационных возможностей, о чем говорит снижение величин амплитуд практически по всем показателям.

Сравнение по мезору показателей сердечно-сосудистой системы не выявило существенного изменения их абсолютных значений.

Та же картина наблюдается в характеристике показателей внешнего дыхания, изменения показателей которой отражают напряжение в системе по отношению к сезонно меняющимся климатическим условиям.

Неизменным остается и ритм показателей силы кисти. Однако функциональные возможности этого показателя, отражающего, прежде всего физическую работоспособность, к весне снижаются, о чем говорит уменьшение и среднесуточных показателей и размаха колебаний. Однако способность адаптироваться к физическим нагрузкам организм не утрачивает, так как величины амплитуд заметно подрастают.

А вот постоянное и заметное сезонное снижение амплитуды показателя индивидуальной минуты (характеризующего изменение состояние структуры внутреннего восприятия времени) одновременно со снижением его среднесуточной величины, даже при неизменном ритме этого показателя, говорит о развитии устойчивого напряжения в центральной нервной системе, которое проявляется, прежде всего, в нарастающем развитии чувства тревожности, что связано, скорее

Таблица 2.

Характеристика сезонных изменений циркадианной организации основных физиологических показателей у юношей 13-14 лет, специализированного класса ЗПР

Мезор Амплитуда

осень зима весна осень зима весна

ЧСС 81,6±3,44 78,8±2,4 78,1±1,98 11,6±3,58 7,46±1,76 10,5±2,8

САД 116,3±2,62 111,6±2,08 117,2±1,76 11,6±2,65 8,3±1,39 6,8±1,5

ДАД 71,4±2 68,05±1,77 72,9±1,3 14,89±4,32 7,84±1,24 6,6±0,9

ПД 44,9±0,28 43,5±1,52 44,3±1,5 12,61±1,68 6,8±1,5 9,4±2,05

СДД 90,2±1,8 86,39±1,75 91,5±1,1 11,6±3,31 7,1±1,19 5,2±1,1

СО 64,01±2,29 65,3±1,43 62,8±1,43 10,1±1,7 7,54±1,27 7,8±2,2

МОК 5,24 ±0,28 5,04±0,21 4,91±0,14 1,32±0,33 0,86±0,15 0,98±0,19

ЧД 22,3±0,57 20,2±0,55 18,6±0,56 3,38±0,5 2,3±0,34 2,5±0,52

ЖЕЛ 3,3±0,17 3,44±0,16 3,46±0,13 0,46±0,12 0,41±0,11 0,46±0,08

Т тела 36,3±0,1 36,7±0,02 35,5±0,06 0,3±0,07 0,11±0,02 0,2±0,05

СК Пр 32,9±1,3 31,7±1,77 34±1,6 4,32±0,62 5,2±0,84 6,6±1,01

ИМ 59,5±2,36 55,6±1,88 55,3±1,5 10,62±1,74 7,53±1,68 5,3±1,04

Акрофаза Хронодезм

осень зима весна осень зима весна

ЧСС 12.00 12:00 8.00 75.4 - 86.1 73.1 - 80.0 72.8 - 84.9

САД 16.00 16.00 16.00 7 2 1 1 5 0 1 106.4 -117.4 113.1-120.9

ДАД 12.00 16.00 16.00 60.8 - 84.9 61.0 - 75.2 65.9 - 78.7

ПД 16.00 12.00 12.00 32.9 - 55,1 38.4 - 49.9 40.0 - 50.9

СДД 12.00 16.00 16.00 79,6 - 101.9 87.6 - 92.5 86.6 - 94.9

СО 16.00 12.00 12.00 51.4 - 72,8 59.6 - 71.8 56.7 - 67,2

МОК 8.00 12.00 12.00 3,98 - 6,27 4.52 - 5.64 4.24 - 5.71

ЧД 12.00 12.00 12.00 19.8 - 27.4 18.9 - 21.6 17.0 - 20.6

ЖЕЛ 8.00 12.00 12.00 3.14 - 3.52 3.23 - 3.62 3.28 - 3.67

Т тела 12.00 16.00 16.00 36.1 - 36.7 36.6 - 36.8 36.4 - 36.7

СК Пр 12.00 12.00 12.00 30.6 - 34.9 30.3 - 33.1 32.4 - 35.6

ИМ 16.00 16.00 12.00 49.2 - 68,6 50.2 - 60.8 51.8 - 58.7

всего, с интенсивностью учебного процесса.

Характеристика показателей учащихся, ЗПР.

Сезонные изменения основных физиологических показателей у 13-14 летних школьников, имеющих диагноз ЗПР и обучающихся в специализированном классе, оцененные с хронобиоло-гических позиций, представлены в таблице 2.

Здесь сравнение по мезо-ру хоть и отличается от показателей ССС здоровых мальчиков незначительно, но возможности и тенденции

демонстрирует худшие.

Сезонное снижение показателей, отражающих сократительную функцию миокарда к весне, у этих детей продолжает нарастать. и даже существенный рост среднесуточных показателей, характеризующих давление крови, призванный компенсировать снижение мезоров ЧС, СО и МОК и сохранить функциональное состояние системы кровообращения, не позволяет говорить о том, что организм успешно справляется с решением этой задачи.

Во-первых, потому что размах колебаний, практически всех показателей, необратимо снижается, и если даже компенсаторные изменения в системе и есть, то они носят, скорее всего, аварийный характер. Снижение функциональных возможностей в системе поддержания артериального давления требует серьезных перестроек в системе кровообращения. Однако организм эти перестройки обеспечивает с трудом и даже увеличение размаха колебаний ЧСС, происходящее к весне, не обеспечивает восстановления величин СО и МОК. Что говорит о том, что функциональные возможности системы гемодинамики к весне сильно исчерпаны.

Во-вторых, потому что изменение величин амплитуд говорит о существенном снижении адаптационных возможностей организма. Это снижение начинается ещё зимой, а величины давления продолжают снижаться и весной. Следовательно, адаптационные возможности сосудистой системы к весне практически исчерпываются, и поддержание функциональных возможностей кровообращения обеспечивается системой сердца, на что указывает рост амплитуды и размаха колебаний ЧСС. Рост амплитуды систолического и минутного объемов к весне говорит о том, что адаптационные возможности системы гемодинамики начинают восстанавливаться, однако низкие величины мезоров и размаха колебаний этих показателей позволяет предположить, что сердце испытывает очень существенные нагрузки.

Существенных изменений акрофаз, отражающих сохранность структуры ритма, в этой группе так же не выявлено. Вероятнее всего,

Адаптационные возможности сосудистой системы к весне практически исчерпываются, и поддержание функциональных возможностей кровообращения обеспечивается системой сердца, на что указывает рост амплитуды и размаха колебаний ЧСС.

испытываемые в течение учебного года нагрузки не являются для мальчиков из специальной группы столь критическими, чтобы привести к рассогласованию ритма, более того, необходимость соблюдать некоторый учебный ритм, привязанный к расписанию занятий, возможно, препятствует развитию десинхроноза.

Как и в первой группе отсутствуют существенные сезонные изменения и в циркадианной организации системы внешнего дыхания.

Практически полностью отсутствует рассогласование ритма, т.е. акрофазы всех показателей внешнего дыхания в течение всего года совпадают. Это говорит об отсутствии функционального напряжения в системе регуляции дыхания и отсутствии нагрузок, приводящих к необходимости перестройки ритма.

Очень незначительны перестройки в характеристике циркадианной организации температуры тела и физической работоспособности, и они, по всей видимости, результат влияния внешних, и в большей степени, климатических факторов, и результат этот говорит о способности организма успешно противостоять этим факторам.

А вот сезонные изменения показателей, характеризующих изменение состояние структуры внутреннего

ЛИТЕРАТУРА

1. Багриновский Н.В. Математический анализ циркадных систем организма на основании процедуры «косинор» /Н.В. Багриновский, А.Ф. Ба-гриновская, Баженова и др.// в кн.: Кибернетические подходы к биологии. - Новосибирск, 1973. - С. 196-209.

2. Губин Г.Д. Хронобиологиче-ские исследования и их роль в оценке здоровья / Г.Д. Губин, Д.Г. Губин, Ф. Халберг, Ж. Корнелиссен, Д. Вайнерт, Ф.И. Комаров // XIX съезд Физиологического общества им. И.П. Павлова. Материалы съезда. Екатеринбург, 2004. - С. 70-72.

3. Евсеев С.П. Адаптивная физическая культура в системе высшего профессионального образования / Евсеев С.П., Шапкова Л.В., Федорова Т.В. // Теория и практика физ. культуры. -1996. - № 5. - С. 51-54

4. Ильин В.А. Влияние комплексной программы оздоровительны/х мероприятий на умственную работоспособность, состояние здоровья и успеваемость младших школьников с ЗПР / В.А. Ильин // Роль адаптивной физической культуры в создании безбарьерной среды жизнедеятельности инвалидов : докл. науч. конф., 15-16 марта 2007 г., Москва / Рос. гос. ун-т физ. культуры, спорта и туризма. - М., 2007. - С.135-141.

5. Лакин Г.Ф. Биометрия /Г.Ф. Лакин, - М.: Высшая школа, 1990. - 291 с.

6. Сурнина, О.Е. Особенности восприятия времени у детей с задержкой психического развития / О.Е. Сурнина,

B.И. Лупандин // Дефектология. - 2000. - № 4. - С. 32-36.

7. Федорова О.И. Оценка стабильности и пластичности биоритмов физиологических процессов в комфортных и субэкстремальных условиях среды / О.И. Федорова, Е.В. Подкорытова // Физиология человека. - 2009. - Т. 35, N 5. - С. 105-115.

8. Шапкова Л.В. Взаимосвязь адаптивной физической культуры и специальной педагогики / Шапкова Л.В. // Адаптивная физическая культура. - 2000. - N 1-2. -

C. 5-8.

восприятия времени (индивидуальная минута), выглядят в этой группе менее привлекательно. Двукратное снижение амплитуды, трёхкратное снижение размаха колебаний говорят о прогрессирующем снижении адаптационных возможностей центральной нервной системы. Вместе со снижением среднесуточной величины этого показателя это свидетельствует о развитии устойчивого психического напряжения в центральной нервной системе. Маловероятно, чтобы это напряжение и развитие чувства тревожности было связано с интенсивностью учебного процесса, однако несомненно, что учащиеся этой группы испытывают значительный психологический дискомфорт.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Актуальность исследования проблем, связанных с возможностью использования циркадианных биоритмов для оптимизации учебно-воспитательного процесса у школьников, обуславливается и тем, что в настоящее время все еще сохраняется тенденция наращивания учебных нагрузок без учета функционального состояния организма, что требует поиска новых путей совершенствования учебного и воспитательного процесса, а для учащихся специальных школ совершенствования ещё и коррекционного и реабилитационного процессов. в этой связи важно отметить, что учет биологических ритмов, в частности, циркадианных, может служить основой наиболее рационального подхода к организации этих процессов, поддержанию их режима [2,6].

В этой связи наше исследование может рассматриваться как один из первых шагов на пути решения этой

задачи, поскольку работ направленных на оценку состояния и изменения адаптационных возможностей организма детей с ЗПР на основе анализа суточного ритма вегетативных функций мы практически не нашли.

Справедливости ради следует отметить, что в нашем исследовании принципиальных различий сезонного изменения структуры суточных ритмов физиологических показателей в обеих группах мы не выявили. Да, организация ритма в группе детей, не имеющих задержки психического развития, выглядит несколько предпочтительнее. Однако преимущества её достаточно скромные и зачастую не выходят за рамки стандартной ошибки. Тем не менее, нельзя не отметить, дети с ЗПР обладают более низкими адаптационными характеристиками по сравнению с учащимися общеобразовательных школ; за период обучения в коррекционном учреждении существенного повышения уровня развития адаптационных характеристик не происходит. Однако, чаще всего, такие выводы делаются по результатам оценки социальной адаптации.

Наши исследования позволяют подойти к решению этой проблемы с физиологических позиций. и с этой точки зрения мы можем с уверенностью утверждать, что система организации учебной деятельности для детей, имеющих диагноз - ЗПР, не требует создания специальных условий, для сохранения их здоровья и повышения уровня адаптационных возможностей организма, однако требует более пристального внимания и контроля со стороны людей, организующих такую работу. ■