CC BY
12
В. Е. Бельков
УДК 613.71-053.6
ГИГИЕНИЧЕСКАЯ ОЦЕНКА ФИЗИЧЕСКИХ НАГРУЗОК НА УРОКАХ ФИЗКУЛЬТУРЫ 5—6-х КЛАССОВ ОБЩЕОБРАЗОВАТЕЛЬНЫХ ШКОЛ
Институт гигиены детей и подростков Министерства здравоохранения СССР, Москва
Оздоровительная эффективность урока физкультуры во многом определяется величиной нагрузки. Широко распространенный способ оценки такого урока по двигательной плотности не позволяет получить точного представления об этом показателе. Цель настоящей работы — количественная оценка мощности физической нагрузки на уроках физкультуры в 5—6-х классах и изучение влияния уроков с различной мощностью на функциональное состояние ведущих систем организма школьников.
Исследования проводили в школах Перовского и Калининского районов Москвы. На 67 уроках по разным разделам программы обследовано 110 мальчиков и 70 девочек.
С помощью телеметрической установки у учащихся непрерывно регистрировали частоту сердечных сокращений (ЧСС) как во время урока, так и в восстановительном периоде. Физическую нагрузку оценивали по следующим показателям: пульсовая сумма урока (ПСУ), средняя частота пульса за урок (СЧПУ) и общая пульсовая стоимость урока, включая пульсовую сумму в периоде восстановления (ОПСУ). Изменение сердечного ритма является основным физиологическим механизмом в адаптации организма к мышечной деятельности, и по мере увеличения мощности нагрузки повышается частота пульса (В. Л. Карпман; Р. Е. Мотылянская; В. С. Фарфель; В. В. Розенблат, и др.). Энергозатраты на уроках физкультуры измеряли таблично-хронометражным методом в 1 мин на 1 кг массы тела (Л. С. Байбикова). Функциональное состояние сердечно-сосудистой системы определяли по общепринятой методике. По результатам выполнения корректурных проб можно судить о функциональном состоянии центральной нервной системы и основных корковых процессов: скорость выполнения задания (число прослеженных знаков) в известной степени отражает процесс возбуждения, а точность (число ошибок) — процесс торможения (С. М. Громбах). При цитохимических исследованиях ферментативной активности лейкоцитов (ФАЛ) крови использовали метод определения миелопероксидазы (МП). Общую иммунологическую реактивность изучали по показателям фагоцитарной активности лейкоцитов крови. Уровень гликолитических процессов определяли по концентрации молочной кислоты в крови. В процессе мышечной работы в организме дифференцируется и обрабатывается в отдельных звеньях самоуправляющейся динамической системы множество различной информации, и только комплексный подход при анализе различных реакций позволяет правильно оценить состояние организма при выполнении физических нагрузок разной мощности на уроках физкультуры в общеобразовательной школе.
Результаты исследований показали, что на уроках физкультуры в 5—6-х классах ЧСС учащихся варьирует в широком диапазоне — от 80 до 215 в минуту. Частота пульса при выполнении отдельных упражнений зависит от их вида и интенсивности. Пульсовая стоимость работы на этих уроках по разным разделам программы также значительно колеблется — от 3900 до 7700 ударов. В зависимости от ПСУ и соответственно от средней частоты пульса физические нагрузки были разделены на 5 видов и условно обозначены как малые, умеренные, средние, высокие и очень высокие (табл. 1).
В обследованных нами школах малые и умеренные нагрузки составляют большинство (47%), средние — 25%, высокие— 18%, очень высокие— 10%.
Реакция сердечно-сосудистой системы учащихся обусловлена интенсивностью физической нагрузки. Так, при малых и умеренных нагрузках, по нашей классификации, период восстановления пульса продолжается до 5 мин, после средних нагрузок — от 5 до 9 мин, после высоких — от 9 до 12 мин, после очень высоких — 20 мин и более. Длительность восстановления артериального давления с увеличением мощности нагрузки также возрастает (табл. 2).
Таблица 1
Характеристика физической нагрузки на уроках физкультуры учащихся 5—6-х классов
Нагрузка Пульсометрия Двигательная плотность, % Энергозатраты за 4 5 мин. ккал Распределение уроков на протяжении учебного года, %
ПСУ (за 4 5 мин) СЧПУ ОПСУ
Малая <4900 <110 <5300 25—53 99 20
Умеренная 5000—5600 110—124 5400—6200 29—68 123 27
Средняя 5601—6200 125—139 6201—6800 46—73 152 25
Высокая 6201—6800 140—154 6801—7900 40—90 180 18
Очень высокая 6900 155 8000 60—90 234 10
и более и более и более
Таблица 2
Влияние физических нагрузок разной мощности на уроках физкультуры на организм школьников 5—6-х классов общеобразовательной школы
Нагрузка Сердечно-сосудистая система длительность восстановления, мни Изменения показателей работоспособности (корректурная проба)* Энергозатраты, ккал Концентрация молочной кислоты, % Изменение ФАЛ" Изменение общей иммунологическое реактивности**
пульса артериального давления число просмотренных знаков число ошибок всего в 1 мин увеличение недовосстановление к 30-й минуте
Малая До 3 До 5 Увеличе- Уменьше- 99 2.2 1.3 75 (25) 72,8(27.2)
Умеренная ние (76) ние (84)
3-5 До 8 Увеличе- Уменьше- 123 2,7 2 — 78 (22) 73.7 (26.3)
Средняя ние (77) ние (70)
5-9 До 10 Увеличе- Уменьше- 152 3.4 16,5 — 79.2 (20.8) 81 (19)
Высокая ние (74,1) ние (85,7)
9-12 До 12 Увеличе- Уменьше- 180 4.2 34,2 — 82,2 (17,3) 96.7 (3,3)
Очень вы- ние (75) ние (85)
20 и 1 5' и недо- Увеличе- Увеличе- 234 5.4 59,6 20,5 48 (52) 42.8 (57,2)
сокая более восста-, ние (90,4) ние (86)
новление
' В скобках — процент случаев.
*• Указан процент случаев повышения, в скобкех — процент случаев снижения активности.
Показатели умственной работоспособности меняются в зависимости от нагрузки. Число прослеженных знаков после малых, умеренных, средних и высоких нагрузок в большинстве случаев увеличивается, после очень высоких нагрузок отмечается обратная реакция: в 90,4% случаев данный показатель уменьшается. Число ошибок повышается также после очень высоких нагрузок.
Показатели энергозатрат школьников на уроках физкультуры свидетельствуют о том, что рост нагрузки и интенсивность ее выполнения сопровождаются изменением уровня суммарных энергозатрат с 99 до 234 ккал. При этом энергетическая стоимость выполняемой работы находится в пределах 2,2—5,4 ккал/мин. Указанный критерий по во-ляет судить о тяжести выполняемой работы (К. В. Зимкин). Согласно литературным данным, нагрузки до 3 ккал/мин относятся к легким, от 3 до 5 ккал/мин — к средним, от 5 до 10 ккал/мин — к значительным. Результаты исследований показывают, что малые и умеренные нагрузки на уроках физкультуры по такой классификации можно отнести к легким, средние и высокие — к средним, а очень высокие — к зоне значительных по тяжести нагрузок.
С ростом физической нагрузки повышается содержание в крови молочной кислоты. Недовосстановление ее уровня на 20,5% отмечается лишь после очень высоких нагрузок, они вызывают повышение этого показателя на 59,6% по сравнению с исходным.
Изменение ферментативной активности лейкоцитов крови различно в зависимости от величины нагрузки. При малых и умеренных нагрузках в 75—78% случаев увеличивается активность МП, в 22—25% случаев она снижается с восстановлением показателей к 30-и минуте отдыха. При средних и высоких нагрузках также в большинстве случаев (79,2—82,2%) возрастает активность МП и реже (17,3—20,8%) она уменьшается с различной степенью восстановления к 30-й минуте. При очень высоких нагрузках этот показатель в половине случаев сокращается и не восстанавливается полностью к 30-й минуте отдыха. Снижение активности МП с неполным восстановлением показателей к 30-й минуте отдыха указывает на наличие дегрануляции или снижение окислительных процессов в ней-трофилах и свидетельствует о снижении функциональных возможностей организма (А. Г. Сухарев и Л. А. Симонова).
Общая иммунологическая реактивность после различных физических нагрузок прослежена по показателям ФАЛ. После малой, умеренной, средней и высокой нагрузок в большем проценте случаев наблюдается статистически достоверное повышение ФАЛ с восстановлением показателей к 30-й минуте отдыха. После очень высокой нагрузки в 57,2% случаев показатели фагоцитоза снизились и к 30-й минуте отдыха восстановились не полностью.
Выводы
1. Физические нагрузки со средней частотой пульса ниже 125 в минуту, учитывая их кратковременное положительное действие на организм учащихся, можно отнести к активному отдыху. Однако такие нагрузки являются недостаточными для тренировки ведущих систем организма.
2. Физические нагрузки со средней частотой пульса более 155 в минуту характеризуются значительным напряжением всех систем организма с недовосстановленнем показателей к 30-н минуте отдыха. Систематические уроки физического воспитания с данной
нагрузкой для растущего организма могут быть рекомендованы только в конце учебного дня, так как необходим достаточный период восстановления. Включение урока с тякой физической нагрузкой в середину школьного дня нецелесообразно, поскольку на следующих уроках у учащихся имеется остаточное утомление.
3. Оптимальной мощностью являются физические нагрузки' со средней частотой пульса 140—154 в минуту, при них отмечаются наибольший процент благоприятных реакций ведущих систем организма и тренирующий эффект.
ЛИТЕРАТУРА. Гром бах С. М. — В кн.: Гигиена детей и подростков. М., 1970, вып. 2, с. 111—130. — 3 и м к и н Н. В. (ред.) Физиологическая характеристика и методы определения выносливости в спорте. М., 1972. — Карпман В. Л. Динамика сердечной деятельности у человека. Автореф. дис. докт. М., 1964. — Лебедева Н. Т. — Гиг. и сан., 1969, № 4, с. 43—46. — Мотылянская Р. Е. — Теор. и практ. физ. культуры, 1964, № 6, с. 14—21. — Розенблат В. В. Методическое пособие к оценке тяжести работы и физиологическому нормированию тяжелого труда по данным пульсометрии. Свердловск, 1971. — Сухарев А. Г., Симонова Л. А. — Гиг. и сан., 1977, № 3, с. 56—59. — Фарфель В. С. Развитие движений у детей школьного возраста. М., 1959.
Поступила 5/Х 1977 г.
УДК 615.91643.07:612.018
Ю. Н. Талакин
ИЗМЕНЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ КАТЕХОЛАМИНОВ. ГИСТАМИНА И АКТИВНОСТИ ГИСТАМИНАЗЫ В ОРГАНАХ ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫХ ЖИВОТНЫХ ПРИ ХРОНИЧЕСКОЙ ИНГАЛЯЦИОННОЙ ЗАТРАВКЕ СВИНЦОМ,
РТУТЬЮ И МАРГАНЦЕМ
Донецкий медицинский институт им. М. Горького
Задачей настоящего исследования было изучение в условиях хронического эксперимента влияния на содержание адреналина (А), норадреналина (НА), гистамина и активности гистаминазы малых концентраций свинца, ртути и марганца.
Проведено 14 серий опытов на белых крысах массой 90—100 г (на 12—14 животных в серии). Микроинтоксикации моделировали при ежедневном ингаляционном воздействии в течение 4—5 ч на протяжении 6 мес ртутью, свинцом'и марганцем в концентрациях на уровне предельно допустимой концентрации (ПДК), 0,1 ПДК и 5—10 ПДК для воздуха рабочей зоны. Затравку производили в экспериментальных камерах при стабильных условиях воздухообмена, температуры и относительной влажности. О функциональном состоянии симпатико-адреналовой системы у животных судили по содержанию А и НА в надпочечниках и гипоталамусе (Э. 111. Матлина и Т. Б. Рахманова). В легких, кишечнике, почках, мозге и печени гистамин определяли по методу С. А. Мещеряковой, активность гистаминазы в этих же органах — по методу А. Г. Класон и А. Б. Райцис. Показатели изучали через 2 нед, 3 и 6 мес от начала воздействия. По окончании 2-недельного и 6-месячного периодов затравки часть животных (10—12) из каждой группы и серии исследовали после 2-недельного восстановительного периода.
Установлены значительные изменения содержания катехоламинов (А и НА) в надпочечниках белых крыс при воздействии свинца на всех этапах эксперимента. Заметные сдвиги наблюдались у животных, подвергшихся воздействию его в концентрации 0,1 мг/м3. Количество А у животных этой группы уже после 2-неделыюго воздействия резко снизилось и составило 577,9 мкг на 1 г ткани. Аналогичное явление отмечено и в отношении содержания НА в мозговом слое надпочечников. Менее выраженные изменения со стороны изученных показателей наблюдались у животных, подвергшихся воздействию свинца в концентрациях 0,01 и 0,001 мг/м3. Это, по-видимому, свидетельствует об усиленном выбросе гормонов из надпочечников на фоне ингибирования их биосинтеза в железе. В соотношении А : НА наметилась тенденция к снижению по мере увеличения концентрации свинца. Выраженное нарушение функционального состояния симпатико-адреналовой системы после 2 нед затравки свинцом в восстановительный период (14 дней) полностью не исчезло, хотя такая тенденция отмечена. К концу 3-месячного воздействия свинца содержание А и НА оставалось достоверно более низким, чем в контроле. К концу эксперимента эти показатели резко возросли.
Проведенные исследования позволили установить отчетливую фазность изменений функционального состояния мозгового слоя надпочечников крыс. Первоначальное снижение содержания А и НА, очевидно, связано со значительным выбросом в кровь и истощением их запасов в депо. Не исключена и возможность угнетения процессов биосинтеза. В дальнейшем (примерно на 5-м месяце воздействия свинца) наступает «нормализация» функционального состояния симпатико-адреналовой системы, которую в данном случае правомерно рассматривать как «привыкание», являющееся в сущности одной из фаз хро-
