CC BY
42
LFK i valeologija : XVIMezhdunar. nauch.-prakt. konf. : materialy, Odessa, pp. 168-169.
13. Shakhlina, L.Ya.-G., Vovchanycja, Yu.L. and Kalitka, S.V. (2013). "Morphological and biochemical composition of peripheral red blood of the sportswomen of high qualification specializing in sports with primary development of endurance", Lechebnaja fizkul'tura i sportivnaja medicina, No. 9. pp. 22-26.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 28.07.2015.
УДК 796.011:612
ИЗМЕНЕНИЕ РЕФЛЕКТОРНОЙ АКТИВНОСТИ НЕРВНО-МЫШЕЧНОГО
АППАРАТА НА ФОНЕ ПУБЕРТАТНЫХ ПРОЦЕССОВ ПРИ УМЕРЕННЫХ
АЭРОБНЫХ НАГРУЗКАХ
Елена Геннадьевна Гравицкая, кандидат биологических наук, доцент, Московский городской педагогический университет (ГБОУ ВО МГПУ)
Аннотация
Рассмотрены процессы влияния умеренных аэробных нагрузок на велоэргометре на взаимодействие системы энергообеспечения двигательной активности и нервно-мышечной рефлекторной регуляции. Показаны изменения потребления кислорода и амплитуда Н-рефлекса в восстановительный период у подростков разной степени полового созревания. Зафиксирована более высокая адаптация спинального рефлекторного уровня регуляции движений к аэробным условиям нагрузки у подростков стадии активации гонад.
Ключевые слова: Н-рефлекс, кислородообеспечение, аэробная нагрузка, пубертатный период.
DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2015.07.125.p59-63
CHANGE OF REFLEX ACTIVITY OF NEUROMUSCULAR APPARATUS PROCESSES IN THE MIDST OF PUBERTY UNDER THE MODERATE AEROBIC
LOADS
Elena Gennadievna Gravitskaya, the candidate of biological sciences, senior lecturer, Moscow City Pedagogical University
Annotation
The processes of the influence of the moderate aerobic exercises on the bicycle ergometer on the interaction of the energy supply system of motor activity and neuromuscular reflex regulation. The changes in oxygen consumption and the amplitude of the H-reflex in the recovery period among the adolescents with different degrees of puberty have been shown. The author recorded higher level of adaptation of the spinal reflex level of regulation of movements to the aerobic load conditions among the adolescents at activation stage of the gonads.
Keywords: H-reflex, oxygen consumption, aerobic exercise, puberty.
Известно, что разные этапы полового созревания оказывают разнонаправленное влияние на функциональные системы организма. Процесс развития и морфофункцио-нального становления двигательной функции приходится на пубертатный период, когда происходят интенсивные гормональные перестройки [7]. Это не может не сказаться и на функциональных системах, обеспечивающих выполнение движений. В возрасте 12-14 лет отмечается некоторая дискоординированность при выполнении движений [2], происходит напряжение систем энергообеспечения двигательной активности [4]. Поэтому интересно проследить, как изменяются отдельные компоненты двигательной функциональной системы после умеренной физической нагрузки. Для обеспечения мышечной деятельности и передачи нервных импульсов по рефлекторным путям, как известно, необхо-
дима энергия. Для нас представляет интерес вопрос об изменении характера взаимосвязи двигательной функции и системой энергообеспечения на фоне протекания пубертатных процессов.
Нами были обследованы мальчики 1, 2 и 3 стадий пубертатного периода в возрасте 12-14 лет. Обследуемые были распределены по трем группам в соответствии с уровнем половой зрелости. Определение биологической зрелости проводилось по шкале проявления вторичных половых признаков. В 1 группу вошли 27 мальчиков первой стадии полового созревания - стадии инфантилизма, во 2 группу - 23 подростка гипоталамо-гипофизарной стадии и в 3 группу 31 подросток на стадии активации гонад. В своей работе мы использовали косвенные методы определения энергообеспечения двигательной работы, в основе которых лежат расчеты энергетической стоимости кислорода, потребленного при разных состояниях активности, покоя и восстановления. Этот метод апробирован ранее и оказался удобным при анализе кислородообеспечения двигательной активности [5]. Мы остановили свой выбор на измерении потребления кислорода (ПО2), так как его величины, измеренные у обследуемых при различных нагрузках и в покое, достаточно информативны для оценки активности обменных процессов, и о мощности анаэробного энергообеспечения и емкости анаэробных источников. С этой целью мы использовали спирометрический метод, позволяющий регистрировать потребление кислорода в различные моменты до и после физических нагрузок [3]. Нагрузка на велоэргометре задавалась в соответствии с весом испытуемого и рассчитывалась. Исходя из предварительно определенного максимального потребления кислорода (МПК). Одновременно фиксировался и анализировался сердечный ритм, как показатель состояния кардиореспи-раторной системы [1]. Оценка работы нервно-мышечного аппарата проводилась методом тестирования Н-рефлексом с отведением электромиограммы, апробированным во многих исследованиях [6, 8, 9]. Н-тестирование проводилось до и после динамической нагрузки на велоэргометре, а так же поминутно в течение 10-минутного восстановительного периода.
При выполнении умеренной нагрузки на велоэргометре мощностью 40% МПК нами установлено, что время педалирования достоверно увеличивалось с возрастом с 20,6 мин у обследуемых 1 стадии до 24,8 мин. на 3 стадии пубертата. Такая продолжительная, но небольшая по мощности нагрузка выполняется с преимущественно аэробным энергообеспечением мышечной деятельности. В таблице 1 видно, что потребление кислорода, зафиксированного на последней минуте, увеличивается в каждой возрастной группе и составляет 632,8мл в 1 группе, 783,2мл во 2 группе и 1159,2мл в 3 группе. Между 1 и 2 группами разница в величине ПО2 составила 150,4 мл, а между 2 и 3 вдвое больше - 376 мл. Восстановительный период, в течение которого фиксировались показатели, составил 10 минут.
Таблица 1
Потребление кислорода в мл после умеренной динамической нагрузки
Стадии полового созревания (группы) Восстановительный период (минуты)
0 1 2 3 4 5 6 9 10
1 632,8 419,8 295,1 257,7 215,9 210,3 196,4 178,3 171,7
2 783,2 616,8 520,3 452,4 398,5 352.7 312.7 232,4 220,0
3 1159,2 695,7 620,6 522,9 463,6 412,7 386,9 316,6 311.9
Отмечено снижение потребления кислорода, однако на 10 минуте ПО2 превышал уровень покоя на 12-15% Рассчитанный на основании изменения ПО2 для всех возрастных групп общий кислородный долг (ОКД), меньше аналогичного после субмаксимальной нагрузки, что объясняется частичным погашением кислородного долга еще во время работы. В возрастной динамике ОКД после умеренной динамической нагрузки отмечалось увеличение этого показателя с 1088,9 у 1 группы до 2301,5 у 3 группы. Наибольший прирост ОКД зафиксирован при вступлении во 2 гипоталамо-гипофизарную стадию - на
787,6 мл. В динамике изменений с возрастом относительной величины ОКД/кг выявилось достоверное увеличение ее на 2 стадии на 6,9 мл/кг и некоторое снижение на 3,9. Мл/кг на 3 стадии полового созревания. Ликвидация быстрой фракции (БФ) кислородного долга протекала за 3 минуты у обследуемых 1 и 2 группы и за 2 минуты у 3 группы испытуемых. Величина медленной фракции (МФ) кислородного долга увеличивалась с возрастом. Максимальный прирост обнаружился при вступлении в гипоталамо-гипофизарную стадию - на 490 мл, а МФ/кг - на 8,4 мл/ кг. Вклад БФ в образование ОКД при умеренной динамической нагрузке значительно меньше во всех возрастных группах, чем при выполнении нагрузок большей мощности в других сериях экспериментов.
Результаты исследований Н-рефлекса, показали, что динамическая нагрузка умеренной мощности приводит к изменениям величины амплитуды Н-рефлекса. Наибольшие изменения отмечались у подростков 1 группы. У них амплитуда Н-рефлекса снижалась сразу после прекращения работы на 36%, у 2 группы на 26% по отношению к величине в покое. У испытуемых 3 группы не обнаруживалось столь существенное подавление Н-ответа. У них величина амплитуды снижалась до 90,4 от величины в покое и продолжала уменьшаться до 80,5 в течение первой минуты восстановительного периода. Затем происходило полное восстановление к 3 минуте после прекращения работы. Достижение амплитуды Н-рефлекса своих первоначальных, то есть соответствующих состоянию покоя, величин наблюдалось у 1 группы к 6 минуте и у 2 группы к 4 минуте. Таким образ отмечается более быстрое восстановление в нейромоторном аппарате у более старших испытуемых. Из таблицы 2 видно, что в момент восстановления амплитуда Н-рефлекса до уровня покоя, ни в одной из групп не наблюдается дорабочего восстановления потребления кислорода. В 1 группе ПО2 на 29% превышает исходное значение. На фоне развертывания пубертатных процессов наблюдается увеличение скорости восстановления амплитуды Н-рефлекса. При этом уровень ПО2 не успевает также снизиться до исходных или близких к ним показателям. Для испытуемых 2 и 3 групп ПО2 в этот момент почти вдвое превышает зафиксированный для них ПО2 в покое. Нами вычислено, что ликвидация алактатного долга (БФ) после умеренной динамической нагрузки наступала на 3 минуте у мальчиков 1 и 2 стадии полового созревания и на 2 минуте с 3 стадией пубертата. На момент смены БФ на МФ амплитуда Н-рефлекса достигала в 1 группе 86%, во 2 группе - 84%, и в 3 группе - 88% от величины покоя. Видно, что восстановление Н-рефлекса более быстрое, чем в других группах и более быстрая ликвидация алактатного долга.
Таблица 2
Время восстановления Н-рефлекса и величина потребления кислорода ПО2
Стадии полового созревания (группы)
1 2 3
Время восстановления Н-рефлекса (мин) 6 4 3
ПО2 (мл) 246 398 522
ПО2 в % к ПО2 покоя 129 207 189
ПО2 покоя (мл) 152 192 276
В динамике восстановления ПО2 и амплитуды Н-рефлекса проявилась общая тенденция прохождения вначале более интенсивных процессов восстановления и замедление их в конце. Исходя из наличия периодов быстрого и умеренного восстановления рассматриваемых показателей, мы рассмотрели корреляционные связи между ПО2, как показателем энергообеспечения, и амплитудой Н-рефлекса, как показателя функционального состояния мотонейронного пула. Коэффициент корреляции во всех случаях имеет отрицательный знак, что говорит об обратной взаимосвязи рассматриваемых функций.
Резюме. Выполнение умеренной нагрузки испытуемыми первых трех стадий полового созревания приводит к снижению амплитуды Н-рефлекса и наибольшее снижение возбудимости отмечено у подростков 1 стадии полового созревания. Устойчивость нейромоторного аппарата к нагрузке у испытуемых 3 стадии значительно выше. У них
так же интенсивнее проходят восстановительные процессы. У подростков гипоталамо-гипофизарной стадии полового созревания отмечены разнонаправленные изменения: по активности нейромышечного аппарата они приближаются к 3 группе, а по восстановительным процессам к 1 группе. Отмечена высокая адаптация с рефлекторного уровня регуляции движений к аэробным условиям нагрузки у подростков стадии активации гонад, что отражает вступление в завершающую фазу формирования систем управления движениями и приводит к повышению устойчивости мотонейронного пула к тормозному влиянию процессов утомления, вызванных выполнением длительной динамической нагрузки аэробного характера.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ардеев, Р.Г. Реакции сердечно-сосудистой системы и внешнего дыхания школьников 10-17 лет на физическую нагрузку возрастающей мощности в зависимости от уровня половой зрелости : дис. ... канд. биол. наук : 03.03.00 / Ардеев Р.Г. - Бирск, 2006. - 150 с.
2. Букреева, Д.П. Возрастные особенности рефлекторной возбудимости спинальных мотонейронов у детей школьного возраста в состоянии покоя / Д.П. Букреева // Физиология развития человека : материалы международной конференции (г. Москва, 22-24 июня 2009 г.). - М. : Вердана, 2009. - С. 19-20.
3. Гравицкая, Е.Г. Реакции двигательных и вегетативных функций у мальчиков в период полового созревания при различных режимах мышечной деятельности : автореф. дис. ... канд. биол. наук : 13.00.13 / Гравицкая Е.Г. - Москва, 1992. - 17 с.
4. Гравицкая, Е.Г. Взаимодействие механизмов нервной регуляции и энергообеспечения мышечной деятельности у подростков разной степени тренированности / Е.Г. Гравицкая, Н.Б. Чи-тайкина // Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире : тезисы докладов V научно-практической конференции по проблемам физического воспитания учащихся / отв. ред. Б. Ф. Прокудин. - Коломна : Изд-во Коломенского педагогического института, 1995. - С. 5758.
5. Гравицкая, Е. Г. Сравнительная характеристика восстановления двигательной реакции после статической нагрузки под влиянием тренировок / Е.Г. Гравицкая, Н.Б. Читайкина // Человек, здоровье, физическая культура и спорт в изменяющемся мире : тезисы докладов IV научно-практической конференции по проблемам физического воспитания учащихся / отв. ред. Б.Ф. Прокудин. - Коломна : Изд-во Коломенского педагогического института, 1994. - С. 21-27.
6. Гусева, А. М. Возрастные изменения показателей Н-рефлекса при ритмической стимуляции / А.М. Гусева // Альманах современной науки и образования. - 2015. - № 5 (95). - С. 38-41.
7. Сонькин, В.Д. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе /
B. Д. Сонькин, Р.В. Тамбовцева. - М. : ЛИБРОКОМ, 2011. - 368 с.
8. Сысоев, А.В. Нервно-мышечный аппарат баскетболисток в аспекте их возрастных особенностей / А.В. Сысоев, И.Е. Попова // Теория и практика физической культуры. - 2014. - № 3. -
C. 69-73.
9. Челноков, А.А. Функциональные особенности рефлекторных и моторных ответов скелетных мышц в покое у лиц разного возраста / А.А. Челноков // Новые исследования. - 2012. - Т. 33. - № 4. -С. 13-22.
REFERENCES
1. Ardeev, R.G. (2006), The reactions of the cardiovascular system and external respiratory schoolchildren 10-17 years to exercise growing power depending on the level of sexual maturity, dissertation, Birsk, Russian Federation.
2. Bukreeva, D.P. (2009,) "Age features reflex excitability of the spinal motor neurons in children of school age in the state of rest", Physiology of human development: proceedings of an international conference (Moscow, June 22-24, 2009), Verdana, Moscow, pp. 19-20.
3. Gravitskaya, E.G. (1992), Reactions motor and autonomic functions in boys during puberty at various modes of muscle activity, dissertation, Moscow, Russian Federation.
4. Gravitskaya, E.G. and Chitaykina, N.B. (1995), "Interaction mechanisms of nervous regulation of muscle activity and energy in adolescents varying degrees of fitness", Man, health, physical culture and sports in a Changing World: abstracts V Scientific-practical conference on problems of physical education students, publishing house "Kolomna State Pedagogical Institute", Kolomna, pp. 57-58.
5. Gravitskaya, E.G. and Chitaykina, N.B. (1994), "Comparative characteristics of recovery of motor response after static load under the influence of training", Man, health, physical culture and sports in a Changing World: abstracts of scientific IV practical conference on problems of physical education students, publishing house "Kolomna State Pedagogical Institute", Kolomna, pp. 21-27.
6. Guseva, A.M. (2015), "Age changes of parameters H-reflex during rhythmic stimulation", Almanac of modern science and education, No 5(95), pp. 38-41.
7. Sonkin, V.D. and Tambovtseva, R.V. (2011), Development of muscle power and performance in ontogenesis, LIBROKOM, Moscow.
8. Sysoev, A.V. and Popova, I.E (2014), "Neuromuscular Apparatus of Female Basketball Players in View of Their Age Features", Theory and Practice of Physical Culture, No 3, pp. 69-73.
9. Chelnokov, A.A, (2012), "Functional features and motor reflex response of skeletal muscle at rest in people of different ages", New investigations, No 4, Vol. 33, pp. 13-22.
Контактная информация: [email protected]
Статья поступила в редакцию 17.07.2015.
УДК 378
ВЛИЯНИЕ ЗДОРОВЬЕСБЕРЕГАЮЩИХ ТЕХНОЛОГИЙ НА ЭКОЛОГИЧЕСКУЮ ОБРАЗОВАТЕЛЬНУЮ СРЕДУ ВУЗА
Валентина Анатольевна Даниленкова, кандидат педагогических наук, доцент, Калининградский государственный технический университет (ФГБОУ ВПО «КГТУ»),
г. Калининград
Аннотация
Мероприятия по созданию экологической образовательной среды предусматривают разработку новых образовательных технологий, более здоровьесберегающих и экологичных. Качество жизни студента при обучении в вузе определяется его средой обитания, т. е. экологической образовательной средой вуза. Для студента состояние здоровья является важным показателем его физического и духовного развития в учебе, быте, отдыхе, представлений о своей будущей профессии. Оптимальный эффект в воспитании здорового человека достигается экологическим обучением и воспитанием, проводимым в определенной экологической образовательной среде, которая представляет собой совокупность взаимосвязанных и взаимодополняющих воздействий экологического и педагогического характера. Экологизация образовательной среды включает в себя контроль применения на практике приобретенных знаний и умений по экологии человека, привлечение студентов к участию в проведении мероприятий по экологии, охране здоровья (день здоровья и т.д.), а также диагностику среды и здоровья студентов с последующим мониторингом. Здоровьесберегающие технологии и экологическая образовательная среда вуза направлены на создание условий формирования и укрепления здоровья студентов, а именно на физкультурно-оздоровительные мероприятия, психолого-социальные, социально-нравственные и экологические мероприятия, которые характеризуются критериями эффективности, системности, управляемости, результативности
Ключевые слова: здоровьесберегающие технологии, экологическая образовательная среда, эффективность, критерии, системность, результативность, управляемость.
DOI: 10.5930/issn.1994-4683.2015.07.125.p63-67
INFLUENCE OF THE HEALTH SAVING TECHNOLOGIES ON THE ECOLOGICAL EDUCATIONAL ENVIRONMENT OF UNIVERSITY
Valentina Anatolyevna Danilenkova, the candidate of pedagogical sciences, senior lecturer, Kaliningrad State Technical University, Kaliningrad
Annotation
Actions for creation of the ecological educational environment provide development of the new educational technologies, more health saving and eco-friendly. Quality of life of the student when training in higher education institution is defined by its habitat, i.e. the ecological educational environment of the
