CC BY
42
УДК 612.014.49; 611.013; 591.4
ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ АДАПТАЦИЯ ДЕТЕЙ МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА К НОВЫМ ОБРАЗОВАТЕЛЬНЫМ МОДЕЛЯМ ОБУЧЕНИЯ
© 2005 г. А.А. Псеунок
В настоящее время вопрос влияния новых образовательных технологии на растущий и развивающийся организм младших школьников остается недостаточно изученным, поэтому актуально проведение подобных исследований.
Для оценки эффективности воздействия на организм ребенка различных режимов двигательной активности в настоящей работе было проведено изучение адаптивных возможностей организма детей в динамике учебного года по показателям вариабельности сердечного ритма.
Анализ двигательной активности детей младшего школьного возраста свидетельствует, что они лишь на 35-40 % соответствует возрастным нормам [1], а школьные уроки физической культуры в объеме двух часов в неделю восполняют двигательный дефицит только на 11 % [2].
Интегральной характеристикой состояния здоровья является уровень приспособительных возможностей организма, который учитывает и гомеостаз, и функциональные резервы, и степень напряжения регуляторных механизмов [3]. Уровень адаптационных возможностей организма вполне может быть использован в качестве критерия для оценки здоровья.
Перспективным подходом к оценке адаптивных возможностей организма является изучение вегетативных функций. Приоритетная роль в оценке адаптивных возможностей целостного организма отводится сердечно-сосудистой системе [3].
Изучение адаптационных возможностей на разных этапах онтогенеза позволяет разработать адекватные нагрузки для детей и совершенствовать учебно-воспитательный процесс. Влияние учебной нагрузки на сердечно-сосудистую систему школьников должно рассматриваться при непременном учете двух основных тенденции возрастной динамики и адаптивных изменений.
Используя интегральную оценку состояния сердечно-сосудистой системы при массовых валеологических обследованиях, можно составить достаточно полное представление о механизмах адаптации организма с учетом вегетативного гомеостаза.
Методика
Исследования проводили на базе школ г. Майкопа. Обследовано 86 учащихся, обучающиеся в 3 классе по системе Л.В.Занкова в условиях расширенного двигательного режима (6 уроков
физкультуры в неделю). Средняя нагрузка по 5-6 уроков в день, 1-й урок - физкультура.
Исследование проводилось 3 раза в течение года: в октябре, феврале, апреле.
Физическое развитие школьников оценивалось по основным антропометрическим показателям: длина и масса тела, окружность грудной клетки. Изучение вариативности сердечного ритма проводили по методике Р.М. Баевского [4] с использованием программы, составленной для ЭВМ с вычислением моды, амплитуды моды, вариационного размаха, индекса напряжения. Для регистрации электрокардиограммы был использован электрокардиограф ЭКГ-03М2.
Полученные данные обработаны методами вариационной статистики с использованием 1-критерия Стьюдента и корреляционного анализа.
Результаты исследований и их обсуждения
Индекс напряжения - интегральный показатель функционального состояния регуляции сердечного ритма. Он срочно реагирует на сдвиг вегетативного равновесия. На основе его динамики можно говорить о напряжении механизмов адаптации, о включении в процесс управления более высоких уровней, приводящих к значительной централизации управления сердечной деятельности
[5].
Анализ распределения индекса напряжения у обследованных нами школьников позволил по величинам интегрального показателя, отражающего степень централизации управления сердечным ритмам, выявить следующие группы: ваготоники (значение ИН менее 80 отн. ед.), которые характеризуются сниженной адаптационной способностью; нормотоники (80-160 отн. ед.), также имеют нормальную адаптивную регуляцию; симпатоники (160-180 отн. ед.), составляют группу напряжения адаптационных механизмов; гиперсимпатоники (более 180 отн. ед.), их характеризует высокая «физиологическая стоимость» адаптивных регуляций.
При анализе полученных данных обнаружено, что среди мальчиков в начале года 50 % ваготоники и 50 % нормотоники. Среди девочек нет симпатоников, но вызывает беспокойство наличие группы риска - гиперсимпатоников, которые составили 30,77 % (38,46 % ваготоников и 30,7 % нормотоников) (рис.1).
Мальчики
Девочки
Нормотоники 50 %
€
Гиперсимпато ники 31 %
Ваготоники 50 %
Нормотоники 31 %
е
Ваготоники 38 %
Рис. 1. Гистограмма состояния центрального контура регуляции на начало учебного года
Среди девочек-гиперсимпатоников наблюдается напряжение регуляторных механизмов сердечной деятельности. В этих условиях снижается роль регуляции сердечного ритма гуморальным каналом и парасимпатической нервной системой.
От начала к концу учебного года активность центрального контура регуляции сердечнососудистой системы достоверно увеличивается.
В группе мальчиков в середине учебного года отметим появление группы «риска», т.е. группы с высокой «функциональной стоимостью» обучения, трудно адаптируемых - гиперсимпатоников, которые составили 50 % выборки. Градация других групп такова: 33,3 % ваготоников и 16,7 % нормотоников (рис.2). От середины к концу года
происходят следующие изменения: группа гиперсимпатоников уменьшается до 33,3 % (мы связываем это с проявлением адаптационного синдрома); группа нормотоников остается неизменной (16,7 %). Адаптационные возможности этих детей и резервы соответствуют учебной нагрузке, функционирование организма проходит в зоне адаптивной регуляции, что позитивно характеризует их приспособительную реакцию, следовательно, эти дети легче адаптируются к обучению, развитие их организма проходит в оптимальных условиях; группа ваготоников возвращается к исходному состоянию и вновь равна 50% (снижение функциональных возможностей) (рис. 2).
Мальчики
Нормотоники
Девочки
17 %
Гиперсимпатоники 33 %
Ваготоники 50 %
Нормотоники 31 %
Ваготоники 38 %
Гиперсимпатоники 23 % Симпатоники 8 %
Рис.2. Гистограмма состояния центрального контура регуляция на конец учебного года
От начала к концу учебного года остается практически неизменной группа ваготоников. Если считать снижение активности регуляторных механизмов отражением утомления, то наличие этой группы детей вполне естественно. Однако наличие этой группы в начале учебного года указывает на функциональную неготовность к выполнению учебной нагрузки. Относительное снижение напряжения регуляторных систем сердечной
деятельности у девочек в середине учебного года можно расценивать, как результат повышения напряжения систем вегетативного обеспечения. По данным некоторых исследователей [6], идет включение нейроэндокринного механизма в регуляцию сердечного ритма. Под воздействием активного двигательного ритма происходит быстрое расходование гормонов, снижение напряжения регуляторных механизмов, стабилизация
воздействия гуморального канала на регуляцию происходит достоверное увеличение ИН сердечной деятельности. Далее, к концу года (209,71±0.0008 отн. ед.) (таблица).
Изменения показателей сердечного ритма у детей в течение учебного года
Возраст, лет Класс Количество, n Месяц ±m АХ, с Мо, с Амо, % ИН, отн.ед.
Мальчики
Октябрь ± 0,27х 0,02 0,83х 0,05 39,97 5,07 95,65х 1,46
10 3 42 Февраль ± 0,18XV 0,00365 0,74 0,0004 49,6 0,0365 260,0XV 0,0456
Апрель ± 0,3 0 0,725 0 38,54 0,0037 146,04XS 0,0055
Девочки
10 3 44 Октябрь ± 0,33 0,035 0,69 0,0138 40,5 2,577 118,48 2,165
Февраль ± 0,13V 0,0024 0,73 0,0008 37,4 0,0388 104,0V 0,127
Апрель ± 0,27 0,0032 0,7 0,004 44,05 0,0008 209,71S 0,0008
Примечание. Достоверное различие между показателями: х - между половыми группами; V - середина и конец учебного года; 8 - начало и конец учебного года.
В годовой динамике мы отмечаем резкое увеличение централизации управления сердечным ритмом. Достоверное увеличение ИН указывает на значительное ухудшение функционального состояния организма, развивающегося под влиянием умственных нагрузок и вызванное несоответствием функциональных возможностей организма требованиям, предъявляемым школой [6].
Распределение девочек по группам, согласно значению ИН, к середине учебного года претерпевает изменения. Сокращается группа гиперсимпатоников до 15,38 % за счет появления группы симпатоников, которая составляет 7,69 % и увеличения группы нормотоников до 38,46 %. Эти изменения мы связываем с включением адаптивных механизмов к середине учебного года, проявлением адаптационного синдрома. Осталась неизменной группа ваготоников - 38,46 %
По нашим данным, показатели сердечного ритма в течение года претерпевают изменения и находятся в тесной зависимости от пола и степени адаптации. При изучении влияний автономного контура регуляции обнаружены следующие особенности: в течение года у мальчиков наблюдается стабилизация симпатических влияний и активация парасимпатического отдела вегетативной нервной системы; у девочек поведение симпатического звена характеризуется незрелостью (изменения носят дискретный характер, к концу учебного года симпатические влияния усиливаются). Параллельно происходит достоверное снижение активности парасимпатического звена. У девочек стабильна активность гуморального канала, которая у мальчиков изменяется волнообразно и снижается к концу года. Такое поведение симпатического звена регуляции сердечного ритма объясняется рядом ученых [7] тем, что в возрасте 9-10 лет идет стабилизация симпатического влияния на ритм сердца у девочек, а у мальчиков этот процесс идет опережающими темпами, поэтому симпатический
канал у них более стабилен. Однако у девочек наблюдается более раннее созревание гуморального канала (6-8 лет), чем у мальчиков (9-10 лет), что нашло подтверждение в наших исследованиях.
Также отмечаем усиление активности автономного контура регуляции сердечного ритма в обеих половых группах. Более выраженные симпатические влияния у девочек, по мнению Калюжной [8], указывают, что формирование приспособительных реакций происходит в условиях напряжения, а у мальчиков усиление активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы обеспечивает более экономную, целесообразную деятельность сердца.
Развитие адаптивных возможностей
сопровождается достоверным увеличением централизации управления сердечного ритма в обеих половых группах, но у девочек это увеличение носит более выраженный, скачкообразный характер.
В группе мальчиков в течение всего года сохраняется группа, у которой отсутствует готовность к систематическим занятиям в условиях школьного обучения из-за «незрелости регуляторных механизмов» причем как в начале, так и в конце учебного года их численность составляет 50 %. Также к концу года среди мальчиков выделена группа гиперсимпатоников (33 %), которая образовалась за счет резкого уменьшения нормотоников (с 50 % в начале года до 16,7 % к концу) (рис.2).
У девочек группа гиперсимпатоников отмечена уже в начале учебного года, что составила 30,77 %. К концу года идет постепенное уменьшение численности этой группы (до 23,08 %), появление группы симпатоников (7,69 %). В течение всего года неизменна группа ваготоников (38,46 %) и нормотоников (30,77 % в начале и в конце учебного года) (рис.1).
Анализ динамики изменения показателей
вегетативной регуляции позволяет выделить среди детей различные группы: гипересимпатотоники, которые трудно адаптируются к процессу обучения из-за высокой «функциональной стоимости» учебной нагрузки; симпатоники характеризуются напряжением адаптационных механизмов. Наличие их в обеих половых группах указывает на снижение функциональных возможностей организма, развитие утомления к концу учебного года. Однако у девочек картина более благоприятна, так как на протяжении всего учебного года у них сохраняется группа нормотоников.
Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы мальчиков нельзя назвать благоприятным, несмотря на более низкую по сравнению с девочками централизацию управления. Тенденция к увеличению парасимпатических влияний вегетативной нервной системы свидетельствует об увеличении напряжения систем вегетативного обеспечения. Это указывает на развитие к концу учебного года утомления, которое сопровождается снижением функциональных возможностей организма.
У девочек реакция организма характеризуется стабилизированием гуморального, увеличением симпатического и снижением парасимпатического влияния на сердечную деятельность, а также усилением централизации, что расценивается как напряжение регуляторных систем. По ряду физиологических показателей конечный
приспособительный результат у них достигается большой «физиологической ценой», путем более значительного и длительного напряжения, а иногда перенапряжения регуляторных механизмов, что указывает на снижение резервов и адаптационных возможностей девочек и сопровождается неустойчивой работой сердечно-сосудистой системы. Мы связываем это с началом полового
Адыгейский государственный университет_
созревания, которое сопровождается
морфофизиологической перестройкой организма и является одной из причин напряжения регуляторных систем.
Выводы
1. Адаптивные возможности у девочек более снижены, чем у мальчиков, что связано с началом полового созревания.
2. К концу учебного года обнаруженные группы гипересимпатотоников, симпатоников, характеризуются перенапряжением и напряжением регуляторных механизмов
Литература
1. Сухарев А. Т. Здоровье и физическое воспитание детей и подростков. М., 1991.
2. Солоуков А. С., Сологуб Е.Б. Физиология человека. М., 2001.
3. Баевский Р.М. Прогнозирование состояний на грани нормы и патологии. М., 1979.
4. Баевский Р.М. // Функциональное особенности сердца при физических загрузках в возрастном аспекте. Ставрополь, 1975.
5. Баевский Р.М. // Теоретические и прикладные аспекты временной организации биосистем. М., 1979. С.88-111.
6. Самигуллин Г.Х. // Растущий организм в условиях мышечной деятельности: Межвузовский сб. науч. трудов. Казань, 1990. С. 116-125.
7. Пашкявичус Э.А., Янаускас И.М. // Теория и практика физической культуры. 1978. № 12. С. 56.
8. Калюжная Р.А. Физиология и патология сердечно-сосудистой системы детей и подростков. М., 1973.
21 июня 2004 г.
