CC BY
4
Summary. The conditions and nature of the work of building ,machine operators were studied, and worksite organization in the cabins of modern building machines was
evaluated from an ergonomie viewpoint. Patterns of exposure to occupational factors were studied, as were body functions of young and experienced workers in relation to age.
УДК 613.96:377
Jl. M. Сухарева, И. Г. Самотолкина
ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА УЧАЩИХСЯ СРЕДНИХ ПРОФЕССИОНАЛЬНО-ТЕХНИЧЕСКИХ УЧИЛИЩ
Институт гигиены детей и подростков Минздрава СССР, .Москва
Средние профессионально-технические училища (СПТУ) дают молодежи наряду с профессиональной общеобразовательную подготовку. Усвоение 'общеобразовательного курса параллельно с профессионально-техническим увеличивает суммарную нагрузку учащихся.
Гигиенистами, проводившими динамические наблюдения за работоспособностью, состоянием здоровья, успеваемостью, режимом для школьников, установлено, что суммарная учебная нагрузка учащихся средних школ велика (Г. Н. Сперанский и Ю. М. Пратусевич; М. В. Антропова; Р. Г. Са-пожникова; Г. Н. Сердюковская и С. М. Тромбах, и др.). У подростков же, обучающихся в СПТУ, учебно-производственная нагрузка еще больше.
Настоящая работа посвящена изучению влияния суммарной учебно-производственной нагрузки на работоспособность-и функциональное состояние организма учащихся 19 СПТУ, готовящих рабочие кадры для основных отраслей народного хозяйства (машиностроительной, легкой, химической, угольной, металлургической, радиотехнической промышленности и сельского хозяйства).
Объективным и общепризнанным в гигиене методом определения соответствия объема учебно-производственной нагрузки возрастным функциональным возможностям подростков является изучение динамики работоспособности в течение дня, недели, года и всего периода обучения, которая, отражая функциональное состояние организма в целом, является тем показателем, по которому можно установить сроки возникиовения утомления и на основе этого вносить необходимые коррективы в организацию педагогического процесса.
У 420 учащихся одномоментно по единой унифицированной программе изучали функциональное состояние организма по показателям условных зрительно-моторных реакций с дифференцированным раздражителем, выносливости к статическому мышечному усилию, функциональной пробы со стандартной физической нагрузкой (пробы Мар-тинэ), данным применения метода корректурных заданий и результатам хронометражных наблюдений.
Анализ полученных данных показал, что у учащихся всех 25 групп, находившихся под нашим наблюдением, в 1-й и 2-й годы обучения объем учебно-производственной нагрузки превышал установленную учебными планами и программами, со-
ставляя в большинстве случаев 40—42 ч и даже 46 ч в неделю. И только на 3-м году обучения недельная нагрузка сократилась до 34— 36 ч. Суммарная учебная нагрузка в СПТУ состоит из предметов общеобразовательного и профессионально-технического цикла, причем последний в свою очередь включает теоретические . дисциплины по специальности (спецтехнология, машиноведение, техническое черчение и др.) и производственное обучение в мастерских и на базовых предприятиях. Учебная нагрузка по этим двум циклам на протяжении учебного года (с 1 сентября по 29 июня) распределялась следующим образом: профессионально-техническому циклу на I курсе отводилось 36,7% времени, на II — 41,9 %, из них на производственное обучение, представляющее собственно практику, — 22,6 и 27,5% учебных часов. Следовательно, большая часть времени (77,4% и 72,5%) на первых 2 курсах предназначалась на освоение теоретических предметов (общеобразовательных и специальных). На III курсе доля производственного обучения возрастала — на него отводилось 3 дня в неделю.
Анализ фактических данных в зависимости от недельной учебной нагрузки показал, что количество неблагоприятных физиологических реакций у учащихся I и II курсов, работавших с нагрузкой 41—46 ч в неделю, значительно больше, чем у имевших 38—40-часовую рабочую неделю (ом. таблицу). Так, у большего числа подростков наблюдалось ухудшение функционального состояния ЦНС (что характеризовалось увеличением или уменьшением латентного периода зрительно-моторной реакции при нарастании числа срывов диф-ференцировочной реакции), снижение работоспособности (о чем свидетельствовало уменьшение объема переработанной зрительной информации), чаще регистрировались неблагоприятные реакции со стороны сердечно-сосудистой системы (в большем проценте случаев снижалось максимальное и повышалось минимальное АД, увеличивался период восстановления пульса после стандартной нагрузки). Оценить влияние 36-часовой рабочей недели на организм учащихся не представилось возможности, так как ни одна из групп, находившихся под наблюдением, не занималась с данной нагрузкой, и лишь на III курсе появилась возможность выделить такую группу. Однако различия функционального состояния у учащихся III курСа, занимав-
Число неблагоприятных физиологических реакций у учащихся ОПТУ к концу дня в зависимости от недельной нагрузки
Нагрузка на 1 курсе, ч Нагрузка на II курсе, ч Нагрузка на 111 курсе. Ч
Показатель
38—40 41 — 46 Р 38—40 41 — 46 Р . до 36 37—40 41—46 Я
Увеличение латентно- 1231 2361 836 1609 737 1068 590
го периода (28,5) (31.7) <0,05 (32,5) (29.5) (25,6) (29,3) (23.7)
Уменьшение латентно- 1231 2361 <0,05 836 1609 <0,001 737 1068 590
го периода (30,8) (28.1) (20,2) (28,5) (32,1) (25,3) (17.3) <0,001
Нарушение дифферен- 3293 5560 <0,001 2370 4052 <0,001 2259 2127 1620 <0,05
цировочной реакции (12,2) (14,7) (4) (13.3) (8,5) (9,6) (10,6) <0,001
Сокращение объема 1250 1725 <0,001 808 1682 — 683 1105 584
переработанной ин- (19.5) (24,9) (16,0) (17,5) (29,6) (22,8) (16,8)
формации
Снижение мышечной 1247 2371 — 741 1575 — 704 1080 568 <0,001
выносливости (41,6) (41.2) (42,1) (44.2) (45,3) (49,5) (34)
Реакция пульса на на- 1267 2303 — ' 668 1744 — 677 943 599 —
грузку больше 75% (9,8) (9,6) (9,4) (7.2) (3.7) (2.3) (2.8) <0,001
Период восстановле- 1226 2273 — 678 1746 <0,05 499 1074 599
ния пульса более (11.7) (10,6) (3.5) (5.2) (3,6) (6,1) (8)
Период восстановле- 1267 2329 _ 675 1753 _ 497 1056 599 _
ния давления более (13,0) (14) (П.7) (10,9) (10) (12,7) (12,7)
Максимальное АД вы- 1287 2300 679 1739 _ 707 1047 594 <0,001
ше нормы (2,4) (2,6) (4.1) (3.7) (4,7) (4.7) (2) <0,001
Минимальное АД вы- 1143 2300 <0,05 679 1739 — 707 962 594
ше нормы (4,3) (6) <0,001 (5.4) (6.7) (3,5) (1) (1)
Максимальное АД 1287 2300 679 1739 <0,001 804 759 594 • —
ниже нормы (3) (6,4) (7,9) (13.8) (1.5) (1,6) (1)
Минимальное АД ни- 1287 2300 — 679 1739 <0,001 804 905 694 <0,001
же нормы (1.8) (2,5) • (3.5) (12,2) (0,5) (1.1) (3)
Примечание. В скобках указан процент — отсутствие достоверности различий.
шнхея с разной недельной нагрузкой, выражены не так значительно, так как к 111 курсу происходит адаптация учащихся к учебно-производственному процессу на фоне возросших функциональных возможностей. И тем не менее, у подростков с большей недельной нагрузкой чаще отмечались нарушения дифференцировок при меньшем числе реакций с укорочением латентного периода, у большего числа обследованных отмечено замедленное восстановление пульса и АД после функциональной пробы. Снижение же объема переработанной зрительной информации и мышечной выносливости, встречалось у лиц этой группы реже, чем у занимавшихся с нагрузкой 36 ч в неделю.
Ежедневная учебная нагрузка учащихся СПТУ в дни теоретических занятий составляла 7—8. ч, а иногда и 9 ч (2 дня по 6 ч отводились на производственное обучение). Такая большая нагрузка не могла не сказаться на работоспособности подростков. Так, от начала к концу учебного дня снижались объем переработанной зрительной информации, мышечная выносливость, возрастала частота неблагоприятных сдвигов АД — снижалось максимальное и увеличивалось минимальное (рис. 1). При этом реакции учащихся были неодинаковы и зависели от числа учебных часов в день. После 7—8 ч теоретических занятий на 1-м и 2-м годах обучения функциональное состояние организма подростков в целом по. комплексу изученных показателей снижалось в большей степени, чем после 6 ч занятий. При этом у большего числа учащихся
укорачивался латентный период зрительно-моторной реакции (особенно у второкурсников) при увеличении количества расторможенных дифференцировок, что свидетельствовало о нарастании возбуждения в ЦНС, чаще регистрировались неблагоприятные реакции со стороны сердечно-сосудистой системы — гиперреакция пульса' на нагрузку, замедление восстановительных процессов.
Анализ физиологических данных показал, что на 3-м году обучения после 8 ч занятий неблагоприятные физиологические реакции более редки, чем после 6—7 ч занятий. Это наблюдалось по таким показателям, как скорость зрительно-моторных реакций и прочность дифференцировок, объем переработанной зрительной информации, мышечная выносливость, реакция пульса на нагрузку, АД. Такое явление по отдельным показателям отмечалось и у второкурсников. С целью объяснения этого факта были проведены хронометражные наблюдения за учебной активностью и отвлечениями учащихся на уроках и анализ посещаемости занятий в динамике учебного дня. Установлено, что от начала к концу занятий возрастало число отвлечений (с 14,6 до 44,9%) и двигательное беспокойство учащихся. Одновременно снижалась посещаемость уроков (рис. 2). Данные хронометражные наблюдения объясняют, почему в ряде случаев после 8 ч занятий наблюдалось меньше.неблагоприятных сдвигов в функциональном состоянии организма подростков, чем после 6 ч занятий: они «отключаются» от участия в учебном процессе
% 7 % 24 ее , % 41 L
6 - 23 - 40 iff'
S - 22 - 39 -
4 IM! 21 - Зв - 1
a - ml т\ 20 37 - Hill
к ■ "h 43
:J ii 2D 19 Ю - J! 4Z 41 40 39 J
J л ш ж
в
Wt ; Шг Шк
'Рис. 1. Изменение некоторых показателей функционального состояния организма учащихся СПТУ в динамике дня при обучении «а I (а), II (б) и III (в) курсах.
/ — АД максимальное ниже нормы; // — АД минимальное выше нормы; III — снижение скорости переработки информации; IV — снижение мышечной выносливости; / — до занятий; 2 — через 3 ч занятий; 3 — после занятий.
У подростков срабатывает механизм саморегуляции — организм получает отдых, во время которого они компенсируют состояние вынужденной гиподинамии, что выражается в нарушении дисциплины. В результате происходит некоторое улучшение физиологических показателей. Аналогичные результаты получены и у старших школьников (В. М. Зубкова и соавт.).
Таким образом, проведенные исследования показали, что дневная нагрузка в СПТУ, равная 7—8 ч, оказывает неблагоприятное влияние на учащихся и в одних случаях вызывает снижение функционального состояния и работоспособности, в других уменьшает интерес к учебе, что ВЫраЖа-
й/2
I i i i i t i )_i_
: а га за 4 а в о 70 еа урок
Рис. 2. Изменение учебной активности и посещаемости учебных занятий (в %) учащихся СПТУ в динамике учебного дня.
I — количество отвлечений; 2 — двигательное беспокойство; 3 — посещаемость уроков (в % к 1-му уроКу).
ется в увеличении отвлечения и снижении дисциплины.
Однако физиологические сдвиги в динамике дня определяют лишь острые изменения, происходящие в организме под влиянием деятельности. О том же, каково суммарное или хроническое воздействие на организм той или иной нагрузки, можно судить по недельной и годовой динамике физиологических реакций учащихся. Для этой цели за исходный показатель может быть взят утренний уровень физиологических функций, так как если сниженное к'концу дня функциональное состояние организма подростков восстанавливается к утру следующего дня, то исходный уровень в дин амике недели не должен изменяться.
Данные анализа работоспособности подростков на протяжении недели свидетельствуют о накоплении утомления к ее концу, что выражалось в снижении функционального состояния ЦНС, сердечнососудистой и мышечной систем: увеличивался латентный период зрительно-моторных реакций, снижались объем переработанной зрительной информации и мышечная выносливость, урежался пульс, уменьшался систолический и минутный объемы крови, учащались случаи замедленного восстановления гемодинамики показателей после дозированной физической нагрузки. Особенно это проявлялось в понедельник и четверг, которые, согласно данным литературы (М. В. Антропова; С. М. Громбах и соавт.; В. М. Зубкова и соавт.; А. Д. Храмцова и соавт., и др.), являются днями сниженной работоспособности.
О суммации утомления в процессе учебно-трудовой деятельности можно судить по годовой динамике физиологических функций учащихся. Мы считали, что годовая динамика показателей функционального состояния организма в утренние часы может служить критерием накопления утомления. При анализе полученных материалов по годовой динамике исходных показателей учащихся I курса не выявлено выраженных отрицательных сдвигов. У учащихся II и III курсов на протяжении года отмечалось ухудшение исходного уровня функционального состояния организма по показателям состояния ЦНС и сердечно-сосудистой системы, что проявлялось в уменьшении объема переработанной информации и выносливости мышц к статическому усилию, замедлении скорости рефлекторных реакций при увеличении нарушения дифферен-цировок, снижении максимального и увеличении минимального АД, сокращении систолического объема крови.
Подобные изменения в организме подростков связаны с большой учебной нагрузкой, вызывавшей развитие острого утомления учащихся. Это утомление, суммируясь изо дня в день, приводило к его накоплению к концу недели и учебного года. Этому способствовала также чрезмерная длительность непрерывной работы во вторую половину учебного года (с января по июль), обусловленная отсутствием весенних каникул, хотя нагрузка у
учащихся СПТУ больше, чем у их сверстников, обучающихся в общеобразовательных школах.
Таким образом, анализ материалов изучения влияния учебно-производственной нагрузки на функциональное состояние организма учащихся СПТУ показал, что она превышает установленную учебными планами, нередко составляя 42—44 ч в неделю. Это вело к тому, что особенно перегруженными становились дни теоретических занятий, которые длились 7—8 ч, а иногда и 9 ч. В результате •у учащихся развивалось утомление и переутомление.
На основании полученных данных были разработаны «Методические рекомендации по совершенствованию условий обучения и воспитания учащихся средних ПТУ», утвержденные заместителем председателя Государственного комитета Совета Министров СССР по профессионально-техническому образованию и заместителем министра здравоохранения СССР 30—31/У 1978 г. Рекомендация о снижении учебно-производственной нагрузки до 36 ч в неделю была сделана в ходе выполнения работы и учтена при создании новых учебных планов и программ, которые действуют с 1/1Х 1978 г.
ч
УДК 612.395-08:812.741.91:612.ее
Литература. Антропова М. В. Работоспособность учащихся и ее динамика в процессе учебной и трудовой деятельности. М., 1968. Громбах С. М., Сапожникова Р. Г., Глушкова Е. К. и др. — В кн.: Гигиена детей и подростков. М., 1970, вып. 2, с. 111—143. Зубкова В. М., Куинджи Я. Я., Сапожникова Р. Г. — В кн.: Гигиеническая оценка обучения учащихся в современной школе. М., 1975, с. 43—77. Сапожникова Р. Г. Гигиена обучения в школе. М., 1974.
Сердюксвская Г. Я., Громбах С. М. — В кн.: Гигиеническая оценка обучения учащихся в современной школе. М., 1975, с. 170. Сперанский Г. Я., П ратусевич /О. М. — Докл. АН СССР,
1967, т. 175, с. 1193—1196. Храмцова А. Д., Г ушник Б. И., Киселева Л. А. — Гиг. и сан., 1976, № 10, с. 26—28.
Поступила 08.07.81
Summary. The analysis of materials concerned with the study of the impact of educational and occupational load on the body function of students of vocational-technical schools showed the existing load to exceed the one approved of by the school curriculum (not infrequently it makes up 42—44 hrs. a week). As a result, the days of theoretical studies have become particularly overloaded (7—8 hrs., sometimes 9 hrs.) and brought about fatigue and overstrain in students.
М. М. Филиппов, П. М. Карповеи,
ЭНЕРГОТРАТЫ ЮНЫХ СПОРТСМЕНОВ ПРИ НЕКОТОРЫХ ФУНКЦИОНАЛЬНЫХ состояниях И МЫШЕЧНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ
Институт физиологии им. А. А. Богомольца АН УССР, Киев
Изучение суточных энерготрат юных спортсменов в разные возрастные периоды при занятиях различными видами спорта представляет значительный интерес не только для возрастной физиологии, но и для гигиенистов, разрабатывающих режимы питания, рассчитывающих объем и калорийность пищи, необходимые для удовлетворения энергетического запроса растущего организма.
В подростковом возрасте в процессе полового созревания осуществляется перестройка нейрогумо-ральной регуляции основных жизненных функций организма, вызывающая значительные колебания как суточного энергетического обмена, так и энергетической стоимости выполняемой механической работы и, таким образом, работЪспособно-стн. В литературе имеются данные о том, что в связи с нерациональным питанием у подростков-спортсменов может иметься избыток энерготрат в энергетическом балансе (3. И. Знаменская и соавт.) или их дефицит (И. И. Александров и соавт.; Оеуас1а8 и соавт.), что необходимо учитывать, особенно в специализированных школах-интернатах спортивного профиля. Для определения у спортсменов суточных энерготрат необходим учет расхода энергии как при различных функциональных состояниях и функциональной физио-
логической активности, так и при спортивных тренировках.
В связи с этим в настоящей работе поставлены следующие задачи: определение уровня энерготрат в условиях основного обмена у юных спортсменов школы-интерната спортивного профиля, получение показателя расхода энергии у данного контингента юных спортсменов при некоторых функциональных состояниях и функциональной физиологической активности, установление норм энерготрат у юных спортсменов при мышечной деятельности, сопровождающейся различной частотой сердечных сокращений (ЧСС).
Обследованы 202 мальчика и девочки 2 возрастных групп (11—13 и 14—17 лет), которые занимались легкой атлетикой, плаванием,спортивной гимнастикой, фехтованием и футболом. В табл. 1 представлены количественный состав и характеристики юных спортсменов школы-интерната спортивного профиля Киева. Энерготраты рассчитывали по калорической стоимости потребленного кислорода с учетом дыхательного Коэффициента, используя метод Дугласа — Холдена. Применяли специально разработанную для детей дыхательную маску с облегченным сопротивлением дыханию, выдыхаемый воздух собирали для определения
