CC BY
20
ТРУДЫ МОЛОДЫХ УЧЕНЫХ
КОНТРОЛЬ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ, РЕЗЕРВОВ ЗДОРОВЬЯ И РАБОТОСПОСОБНОСТИ ВОСПИТАННИЦ МОСКОВСКОГО КАДЕТСКОГО КОРПУСА «ПАНСИОН ВОСПИТАННИЦ МИНИСТЕРСТВА ОБОРОНЫ РФ»
В.А. ОРЛОВ, О.Б. ФЕТИСОВ, И.Н. НОВИКОВА, О.В. СТРИЖАКОВА, Институт медико-биологических проблем РАН, Москва
Аннотация
На основе когнитивного подхода с использованием технологии «Навигатор здоровья» были проведены исследования физической подготовленности, резервов соматического здоровья и общей физической работоспособности воспитанниц Московского кадетского корпуса. Проанализирована программа физического воспитания в данном учебном заведении. Выполнен сравнительный анализ полученных данных с результатами аналогичных исследований в школах г. Москвы за 2013-2015 гг. У воспитанниц пансиона выявлены более высокие показатели физической подготовленности по сравнению со школьницами г. Москвы, что объясняется особенностями учебно-воспитательного процесса и уровнем эффективной двигательной активности.
Ключевые слова: физическая подготовленность, резервы физического здоровья личности, потенциал функционирования, донозологический контроль, метаболическая мощность (МЕТб).
Abstract
Using the cognitive approach with the use of the "Health Navigator" technology, studies have been conducted to reveal physical readiness, physical health reserves and overall physical performance of the students of the Moscow Cadet school. We analyzed the curriculum of the physical education in the school. The data was analyzed comparatively with the results of similar studies in the schools of the city of Moscow in 2013-2015 years. At the Pension students demonstrated higher levels of physical fitness compared with schoolgirls of Moscow, which is explained by the peculiarities of the educational process and the overall level of effective physical activity.
Keywords: physical fitness, physical health reserves of the individual, potential performance, prenosological control, metabolic rate (METs).
Введение
Урбанизированный стиль жизни и наблюдаемый сегодня дефицит двигательной активности препятствуют нормальному физическому развитию детей и подростков [2]. Дезадаптационные изменения, возникающие в процессе онтогенеза, приводят к снижению физиологических резервов систем организма и шаг за шагом увеличивают число функциональных ограничений. При этом уже в подростковом возрасте латентно развиваются хронические соматические болезни, преждевременно снижая работоспособность и активность [1-4].
В рамках сотрудничества ГНЦ РФ - Института медико-биологических проблем РАН и Пансиона воспитанниц Министерства обороны РФ в марте 2015 г. был проведен мониторинг резервов здоровья и работоспособности учащихся 5-11 классов. Отличительной особенностью
этого учебно-образовательного учреждения является высокая учебная и бытовая дисциплина воспитанниц и преподавательского состава, что позволило провести комплексное обследование учащихся пансионата на самом высоком качественном уровне и получить объективные результаты.
Обследование проведено по технологии «Донозоло-гический контроль функциональных резервов организма, физического здоровья и работоспособности человека» (технология «Навигатор здоровья»).
Методика исследования
В исследовании использовался регламентированный комплекс функционально-нагрузочных тестов [5, 6]. Регистрировались и оценивались 19 медико-физиологических показателей организма, рассчитывалась инте-
гральная количественная оценка уровня физического здоровья и работоспособности человека («потенциала функционирования» по ВОЗ). Разработана система рейтинговых шкал Индексов физического здоровья (ИФЗ), в том числе и интегральная оценка резервов здоровья индивида (по версии ГНЦ РФ ИМБП РАН). Универсальная балльно-рейтинговая шкала ИФЗ имеет диапазон от 0,5 до 6,0 баллов [7]. Осуществлена стандар-
тизированная диагностика и формализованная оценка наиболее информативных показателей, отражающих кумулятивную адаптацию организма, текущее состояние здоровья и потенциал функциональных возможностей систем организма [11]. В таблице 1 показаны тестовые задания и контролируемые показатели по соответствующим системам организма.
Таблица 1
Физиологические системы организма и контролируемые показатели в технологии «Навигатор здоровья»
Система организма Контролируемые показатели Тестовые задания
1. Морфология тела (линейные размеры и физическое развитие) Масса тела (кг), рост (см) Индекс массы тела (г/см) % жирового компонента Окружность талии (см) Окружность груди (см) Индекс осанки (усл. ед.) Форма позвоночника и стопы Все измерения в состоянии покоя
2. Сердечно-сосудистая система (включая сердце) ЧСС и АД в покое Адаптивность сердечно-сосудистой системы ЧСС в тесте релаксации РШС170 в степ-тесте ПО2 (мл/кг/мин) Ударный объем крови (мл) Минутный объем крови (л/мин) ЧСС и АД в покое Тест Руфье Тест 3 мин релаксации Степ-тест Степ-тест Степ-тест Степ-тест
3. Дыхательная система (легочное и клеточное дыхание) ЖЕЛ абсолютная (мл) и относительная (мл/кг) ПО2 (мл/кг/мин) ЛВ (л/мин) Задержка дыхания (с) Спирометрия Степ-тест Степ-тест Степ-тест Проба Штанге
4. Нервная система (сенсорно-моторный сегмент) Точность и координация движений (кол-во пойманных мячей). Зрительно-двигательная реакция (см). Устойчивость статического равновесия (с) Тест с бросанием и ловлей мячей. Ловля свободно падающей линейки с измерительной шкалой. Проба Ромберга
5. Нервно-мышечная система Индексы работоспособности мышц: - плечевого пояса (раз/30 с) - фронтальной зоны (раз/30 с) - мышц ног (см) Тест Руфье Степ-тест Тест «отжимание» Тест «группировка»
6. Костно-связочная система (включая позвоночник) Гибкость позвоночника (см) Подвижность коленных и голеностопных суставов Тест с наклоном вперед Тест Руфье
7. Общая физическая работоспособность РШС170 (кгм/кг/мин) Индексы работоспособности групп скелетной мускулатуры Степ-тест Тесты для групп скелетной мускулатуры
Результаты обследования учащихся показаны в виде формализованного индивидуального «Профиля физического здоровья» с числовой оценкой всех контролируемых показателей организма, идеальными возрастными нормативами и интегральным уровнем физического здоровья в баллах универсальной шкалы индексов здоровья (ИФЗ).
Результаты и обсуждение исследования
В обследовании приняли участие 534 воспитанницы в возрасте от 10 до 18 лет, в итоге каждая получила протокол с оценкой персональных показателей. В качестве примера на рис. 1 представлен индивидуальный «Профиль физического здоровья» одной из воспитанниц, где интегральный уровень физической подготовленности
Труды молодых ученых
Рис. 1. Профиль физического здоровья
и резервов здоровья оценен в 3,9 балла универсальной шкалы ИФЗ.
Выполнен статистический анализ данных по всей группе обследованных воспитанниц. Определен средне-групповой уровень ИФЗ, выявлено распределение оценок ИФЗ на универсальной рейтинговой шкале, определены группы воспитанниц с однородными низкими
показателями организма по основным физиологическим системам (с оценкой интегрального уровня ИФЗ менее 3 баллов).
В табл. 2 представлено распределение воспитанниц пансиона по универсальной шкале «Индексов физического здоровья».
Таблица 2
Распределение воспитанниц пансиона по универсальной шкале «Индексов физического здоровья»
Уровень, баллов Качественная оценка уровня здоровья Количество
чел. %
5,0 и выше Отличный уровень резервов здоровья и работоспособности, близкий к эталону для своего возраста. Поддерживайте активный и здоровый образ жизни 84 15
4,0-4,9 Хорошее функциональное состояние, высокий уровень резервов здоровья и работоспособности надежно защищают от стрессов и негативных воздействий окружающей среды 330 61
3,0-3,9 Удовлетворительный уровень резервов здоровья и работоспособности. Наличие отдельных «слабых» звеньев в системе жизнеобеспечения требует коррекции жизненного стиля 98 18
2,0-2,9 Неудовлетворительное общее состояние организма, наличие нескольких «слабых» систем жизнеобеспечения ограничивают работоспособность и сказываются на самочувствии 21 3
1,0-1,9 Низкий уровень резервов здоровья и работоспособности, плохая защищенность от стрессов, утомления, негативных воздействий окружающей среды. Возможно наличие скрытой патологии 1 0
0,1-0,9 Очень плохое функциональное состояние, отсутствие выраженных адаптационных резервов, высокая утомляемость, низкая работоспособность. Имеет место одно или более хронических заболеваний 0 0
В каждой из 6 выделенных подгрупп количество и состав отдельных показателей организма с оценками ниже 3,0 баллов увеличивается по мере снижения интегрального ИФЗ. Воспитанницы с ИФЗ 5,0-6,0 баллов (84 чел.) имеют очень высокие функциональные показатели основных физиологических систем организма. Все вошедшие в данную категорию занимаются в спортивных секциях, имеют спортивные разряды и звания, являются победителями различных соревнований. Общий объем двигательной активности у них составляет более 10 часов в неделю. Данная категория обследованных имеет отличные оценки по большинству физиологических показателей, а наличие слабых звеньев в подготовке незначительно отражается на общем высоком уровне физического здоровья.
Воспитанницы с ИФЗ 4,0-4,9 балла (330 чел.) имеют хорошее функциональное состояние, высокий уровень резервов здоровья и физической работоспособности. В данной группе представлен наиболее многочисленный контингент воспитанниц, которые также активно участвуют во всех физкультурных мероприятиях и именно они отражают результат комплексной учебной программы, принятой в пансионе. В этой группе количество отдельных показателей организма с оценкой менее 3 баллов значительно больше.
Воспитанницы с ИФЗ 3,0-3,9 балла (98 чел.) имеют удовлетворительный уровень функциональных воз-
можностей систем организма и соответствующие резервы здоровья и физической работоспособности. В этой группе у многих воспитанниц выявлен ряд показателей с низкой оценкой, которые могут рассматриваться как ограничители жизнедеятельности и факторы латентного развития соматических заболеваний.
Воспитанницы с ИФЗ 2,9 и менее баллов (22 чел.) имеют низкие функциональные возможности систем организма, резервы здоровья и физической работоспособности. Как правило, «Профиль физического здоровья» таких воспитанниц имеет 5-8 показателей с очень низкими оценками. Даже при отсутствии диагноза уже сегодня можно ожидать плохую защищенность от инфекционных патогенов, стрессов и негативных факторов окружающей среды.
Средний уровень ИФЗ у воспитанниц пансиона составил 4,4 балла, что является очень хорошим показателем относительно среднего уровня ИФЗ девочек школьного возраста в целом по Москве (3,5 балла). На рисунке 2 представлено сравнительное распределение по шкале ИФЗ воспитанниц пансиона и школьниц г. Москвы в процентном соотношении .
В то же время, анализ состояния показателей координационно-двигательной функции и кардиореспи-раторной системы выявляет, что в старших классах количество низких оценок больше в несколько раз (рис. 3, 4).
70 60 50 40 30 20 10 0
61 N \
\ \
\
/ н / 1 / 1 ! \ \ 1 \
32
27
.
Воспитанницы пансиона
к\\\\1 Школьницы г. Москвы
■---Полиномиальный
0,5-1,9 2,0-2,9 3,0-3,9 4,0-4,9 5,0-6,0
Рис. 2. Распределение по шкале ИФЗ группы девушек 10-18 лет
%
70 60 50 40 30 20 10 0
10-11 лет
12 лет
13 лет
14 лет
15 лет
16 лет
17-18 лет
Рис. 3. Процент обследованных, имеющих оценку показателя координационно-двигательной функции (проба Ромберга - 10-13 лет; ловля мячей - 14-18 лет) менее 3 баллов
%
70 60 50 40 30 20 10 0
10-11 лет
12 лет
13 лет
14 лет
15 лет
16 лет
17-18 лет
Рис. 4. Процент обследованных, имеющих оценку показателя общей физической работоспособности
(Р^С170 в степ-тесте) менее 3 баллов
В пансионе выявлен более высокий средний показатель ИФЗ (4,4 балла), который обусловлен качеством учебного процесса и эффективным физическим воспитанием, по сравнению с обычными общеобразовательными школами Москвы. В распоряжении воспитанниц 7 спортивных залов и бассейн. Занятия по физической культуре в общеобразовательном процессе занимают 4,5 часа в неделю (1,5 часа - физкультура в зале; 1,5 часа -занятия в бассейне; 1,5 часа - танцы). Часть воспитанниц посещают спортивные секции (3-4,5 часа в неделю) по
20 видам спорта, в том числе: плавание, легкая атлетика, единоборства, фигурное катание, танцы, фехтование.
Сравнительный анализ функциональных показателей организма, имеющих оценку менее 3 баллов выявил, что у воспитанниц пансиона количество отклонений от статистической нормы значительно меньше, чем у школьниц г. Москвы (табл. 3).
В комплексе факторов, формирующих здоровье человека, стиль жизни занимает ведущее место (ВОЗ, 2010) [3]. Он включает санитарно-гигиенические и пище-
С*)
Труды молодых ученых
Таблица 3
Сравнительный анализ функциональных показателей организма, имеющих низкую оценку у воспитанниц пансиона и школьниц г. Москвы
№ п/п Показатель здоровья Воспитанницы пансиона (%) п = 534 Школьницы г. Москвы (%) п = 7920
1 Артериальное давление крови 6 19
2 Относительная жизненная емкость легких 1 30
3 Устойчивость к гипоксии (проба Штанге) 5 29
4 Зрительно-двигательная реакция 1 13
5 Гибкость позвоночника 7 22
6 Устойчивость статического равновесия 3 31
7 Работоспособность мышц плечевого пояса 7 30
8 Работоспособность мышц брюшного пресса 0 7
9 Функциональная работоспособность мышц ног 0 24
10 Общая физическая работоспособность (степ-тест PWC170) 40 59
11 Способность психофизической саморегуляции 3 8
12 Адаптивность сердечно-сосудистой системы к нагрузке 9 19
13 Координационно-двигательная функция 21 23
вые привычки, суточный режим и ночной сон, курение, потребление лекарств, спиртных напитков и психотропных веществ. Но самым важнейшим фактором, развивающим и адаптирующим юный организм, специалисты называют эффективную двигательную активность. Исследование структуры индивидуальных факторов стиля жизни является важной частью комплексного контроля
физической подготовленности и резервов здоровья человека.
Представленная технология физического воспитания и укрепления здоровья включает обязательное анкетирование и оценку стиля жизни учащихся старше 14 лет. Анкета содержит 10 вопросов с вариантами возможных формализованных ответов (рис. 5).
Виды двигательной активности
А.
Физическая тренировка
Положение стоя и ходьба
В.
Положение сидя
Сон и уровень основного обмена
I 0,25
3,0
12,0 ■ 13,0
Воспитанницы пансиона
Школьники г. Москвы
ГТТТТТТТ-
7,6
Время (час )
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14
Рис. 5. Конфиденциальная анкета оценки стиля жизни
В рамках обследования населения на основе данной технологии в 2012-2015 гг. были собраны и проанализированы 3960 анкет школьниц Москвы, в том числе и 273 анкеты воспитанниц пансиона МО РФ в возрасте 14-18 лет. Это позволило составить типовые портреты стиля жизни представленных групп и исследовать объем и интенсивность ряда факторов, воздействующих на организм и формирующих морфологическое и функциональное состояние.
Как показал анализ анкет московских школьниц, границы диапазонов величин по всем факторам достаточно широки. Например, некоторые девушки обычных школ отмечают, что совсем не курят и не употребляют спиртные напитки, в то время как у отдельных лиц эти показатели имеют крайне опасные для здоровья значения. Только 6% девушек указали, что абсолютно не курят, а более 21% выкуривают за неделю от 10 до 20 сигарет. Лишь 7% не употребляют спиртные напитки, но около 12% подростков назвали величины в 300-500 граммов потребления алкогольных напитков. Учащиеся знают о вреде курения и алкоголя для здоровья, но ложная мода на их употребление продолжает доминировать в молодежной среде. Контрастом на этом фоне являются воспитанницы пансиона МО РФ, которые абсолютно не употребляют спиртных напитков и не курят.
По результатам многолетних исследований стиля жизни детей и подростков Москвы была сформирована типовая модель двигательной активности, которая выражена в интенсивности энерготрат (метаболический эквивалент).
Уровень резервной метаболической мощности (МЕТs - англ.) признан одним из наиболее информа-
тивных показателей здоровья и одновременно, как и PWC170, достоверно характеризует физическую работоспособность человека (9). Физическая активность продолжительностью более 60 минут в день, по мнению экспертов ВОЗ, принесет дополнительную пользу для здоровья детей [3]. Большая часть ежедневной физической активности должна приходиться на аэробные нагрузки. Физическая нагрузка высокой интенсивности (ЧСС = 120-170 уд./мин), включая упражнения по развитию скелетно-мышечных тканей, должна проводиться как минимум три раза в неделю [8, 10, 12].
Выводы
Комплексный контроль на основе разработанной технологии позволяет объективно оценить физическую подготовленность, резервы здоровья и работоспособности детей и подростков и представить результаты в виде индивидуальных протоколов с характеристикой «слабых» и «сильных» сегментов организма. Интегральная оценка состояния организма учащихся на основе универсальной балльно-рейтинговой шкалы ИФЗ позволяет объективно оценивать эффективность программ физического воспитания в учебных заведениях и вносить необходимые коррекции.
Сравнительные исследования показали более высокий уровень физической подготовленности и резервов здоровья воспитанниц пансиона относительно уровня, выявленного у школьниц г. Москвы при аналогичном комплексном контроле. Эти различия четко коррелируют с рядом факторов стиля жизни и прежде всего с объемом эффективной двигательной активности, которая у обучающихся в пансионате значительно выше.
Литература
1. Баранов, А.А., Кучма, В.Р. Медицинские и социальные аспекты адаптации современных подростков к условиям воспитания, обучения и трудовой деятельности // Геотар-Мед. - 2007. - С. 352.
2. Баранов, А.А. Состояние здоровья детей в Российской Федерации // Педиатрия, 2012. -№ 3. - С. 9-14.
3. Глобальные рекомендации по физической активности для здоровья, ВОЗ, 2010.
4. Григорьев, А.И., Орлов, В.А. Научные основы оценки соматического здоровья человека / Материалы Сессии Российских академий наук, имеющих государственный статус: «Здоровье и образование детей - основа устойчивого развития российского общества и государства». -М.: Наука. - 2006. - С. 125-137.
5. Орлов, В.А., Шавырин, И.Б., Шпилевой, Ю.М., Фетисов, О.Б. Функциональные резервы систем организма как основа оценки соматического здоровья человека // Менеджер здравоохранения. - 2007. - № 7. - С. 33-38.
6. Орлов, В.А. Научные основы оценки и управления соматическим здоровьем человека // Доклады АН РФ, -2008. - № 3. - С. 422-425.
7. Орлов, В.А., Стрижакова, О.В., Фетисов, О.Б. Возрастные модели соматического здоровья детей на основе
морфологических и медико-физиологических показателей организма. - М.: ФиС, 2009. - С. 128.
8. Ширковец, Е.А. Динамика биоэнергетических показателей при работе на уровне максимального потребления кислорода // Вестник спортивной науки. - 2014. -№ 2. - С. 41-44.
9. Oded, Bar-Or, Tomas W. Rowland. Pediatrik Exercise Medicine. From Physiologic Principles to Health Care Application. Human Kinetics, 2004.
10. Cooper, D.M., Weiler-Ravele, D, Whipp, BJ, Was-serman, K. Aerobicparameters of exercise as a function of body size during growth in children // J. Appl. Physiol., -1984. - 3. - Pp. 628-634.
11. Orlov, V.A, Fetisov, O.B. Monitoring of somatic health of pupils of Moscow on the basis of "Health navigator" technology // 4th European congress "Medicine in space and in extreme environments achievements for health care on earth". - 2007. - Pp. 238-241.
12. Schubert, E., Dinter, W., Rielke, W. Heart rate control and metabolic parameters after featuring exercise // Car-dioresp. and motor coordination, Springer-Verlag. - 1991. -Pp. 300-306.
References
1. Baranov, A.A., Kuchma, V.R. Medical and social aspects of adaptation of modern teenagers education, training and employment, GEOTAR-Med, 2007. - P. 352.
2. Baranov, A.A. The health of children in the Russian Federation. Pediatrics, 2012, Vol. 91, 3: pp. 9-14.
3. Global Recommendations on Physical Activity for Health, 2010.
4. Grigoriev, A.I., Orlov, V.A. Scientific basis of estimation of somatic health. Materials of Session of the Russian academies of Sciences having the state status: "Health and education of children - the basis of sustainable development of the Russian society and state". - M.: Nauka, 2006. -Pp. 125-137.
5. Orlov, V.A., Shavyrin, I.B., Shpilevoj, Y.M., Feti-sov, O.B., Functional reserves of the body systems, as a basis for the assessment of somatic health of the person. Manager of health, 2007; 7: pp. 33-38.
6. Orlov, V.A. Scientific basis for the assessment and management of somatic health. Reports of the Academy of Sciences. - Vol. 421. - No. 3, 2008, pp. 422-425.
7. Orlov, V.A., Strizhakova, O.V., Fetisov, O.B. Age patterns of somatic health of children on the basis of complex
morphological and physiological parameters of the organism. - M., 2009.
8. Shirkovets, E.A. Dynamics of bioenergetic indicators when you work at the level of maximum oxygen consumption // sports science Bulletin. - 2014. - No. 2. -Pp. 41-44.
9. Oded, Bar-Or, Tomas W. Rowland. Pediatrik Exercise Medicine. From Physiologic Principles to Health Care Application. Human Kinetics, 2004.
10. Cooper, D.M., Weiler-Ravele, D., Whipp, BJ, Wasserman, K. Aerobicparameters of exercise as a function of body size during growth in children // J. Appl. Physiol., - 1984. - 3. -Pp. 628-634.
11. Orlov, V.A, Fetisov, O.B. Monitoring of somatic health of pupils of Moscow on the basis of "Health navigator" technology // 4th European congress "Medicine in space and in extreme environments achievements for health care on earth". - 2007. - Pp. 238-241.
12. Schubert, E., Dinter, W., Rielke, W. Heart rate control and metabolic parameters after featuring exercise // Car-dioresp. and motor coordination, Springer-Verlag. - 1991. -Pp. 300-306.
