2 курс / Нормальная физиология / Адаптация_Сердечный_ритм_Псеунок_А_А_,_Муготлев_М_А_

высоким, если человек не имеет достаточных функциональных резервов (Р.М.

16-17 лет

контрольной группы показал, что напряжение регуляторных механизмов сердечной деятельности наиболее ярко проявляется в 12-14 и 16-17 лет. В остальные исследуемые возрастные периоды онтогенеза у учащихся контрольной группы усиливаются парасимпатические и ослабляются симпатические влияния. Это свидетельствует о том, что системы регуляции их организма находятся в оптимальном состоянии, что, в свою очередь, указывают на высокие энергетические

ирезервные возможности и сбалансированность анаболических и катаболических процессов.

Установлено, что у юных футболистов в 16-17 лет высокая активность симпатического отдела вегетативной нервной системы и высших вегетативных центров (активация корковых и подкорковых структур мозга) при сниженной активности парасимпатического отдела, вероятно, указывает на то, что системы регуляции организма находятся в состоянии мобилизации, что вызывает ускорение трофических процессов (83,33%). На второй год исследования у этих юношей степень функционального напряжения снижается, о чем свидетельствует количество ваготоников.

Полученные данные свидетельствуют о том, что подростки, имеющие одинаковый биологический возраст, но разницу в календарном возрасте в пределах от одного до двух лет, несмотря на увеличение тотальных размеров тела, достоверно не отличаются между собой по ряду функциональных параметров. Обследование мальчиков одного календарного возраста по мере увеличения степени полового развития выявило более существенное влияние биологического возраста на темпы физического развития и функционирование кардиореспираторной системы по сравнению с подростками 12, 13

и14 лет с одной стадией полового созревания. Поэтому при оценке морфофункционального развития мальчиков в период пубертата (12-14 лет) в качестве критерия сравнения наряду с календарным возрастом особенно важно учитывать стадию половой зрелости. Выявленные взаимосвязи характеризуют достаточно жесткие принципы развития детского организма, так как изменяются при прохождении

возрастных периодов, сохраняя специфику типа кровообращения (М.В. Кутепова, 1999).

Д и н ам и к а к о р р е л я ц и о н н ы х связей между показателями сердечно-сосудистойсистемы и физического развития

Рассмотрение внутрисистемных связей сердечной деятельности или же во взаимосвязи с показателями физического развития школьников дает возможность выявить некоторые закономерности в становлении ряда функций развивающегося организма (Д.А. Димитриев, 2009).

Для выявления взаимосвязи соматометрических показателей физического развития и параметров вариабельности сердечного ритма нами проведен корреляционный анализ. Следует отметить, что высокая лабильность корреляционных связей указывает на активный процесс становления систем органов и формирования регуляторных процессов в соответствии с потенциалом детского организма. Снижение адаптационных возможностей и нарастание утомления у большинства детей среднего школьного возраста выразились в значительном снижении плотности внутри- и межсистемных корреляционных связей. При низком уровне достоверной коррелятивности внутрисистемных связей сердечно-сосудистой системы следует говорить о незрелости регуляторных механизмов (Р.М. Баевский, 1985; В.Н. Платонов, 1988). Подтверждением этого также служит разрушение старых меж- и внутрисистемных связей, появление новых корреляционных отношений от начала к концу учебного года, что имеет место и в наших исследованиях.

Надо полагать, что в этом возрасте дети обладают высокой реактивностью систем, но низкими возможностями и ограниченными резервами, в результате чего возникает «неэкономный» тип реагирования и функционирования с низкой результативностью.

Динамичность связей корреляционного поля, включающего параметры разных систем, характеризует возрастно-половые изменения, реактивность функционирующих систем, позволяет выявить периоды напряженной деятельности и ограниченных возможностей. Сравнительный анализ полученных данных об изменении количества корреляционных связей в конце учебного года с литературными (О.К. Побежимова, 2000; А.В. Смирнова, 2001) указывает на наличие утомления организма школьников в конце учебного года, что в большей степени выражено у мальчиков 12-14 и 16-17 лет контрольной группы и 10-16 лет экспериментальной группы.

Таким образом, изучение корреляционных взаимосвязей между показателями функционального состояния механизмов кардиорегуляции и физического развития следует рассматривать как один из важных информационных показателей, характеризующих реакцию детского организма на воздействие разноуровневой учебной нагрузки.

В частности, для учащихся от 10 до 17 лет, не занимающихся спортом, характерны прямые корреляционные связи между антропометрическими показателями и достаточно обширные внутрисистемные связи между показателями вариационной пульсометрии. При этом у этих учащихся выявлены лишь единичные корреляционные взаимоотношения между антропометрическими показателями и параметрами сердечного ритма. Выявленная динамика корреляционных связей между этими показателями говорит о недостаточном увеличении массы тела в соответствии с ростом, что, повидимому, отражает гетерохронность физического развития, характерную для растущего организма, вследствие функциональных перестроек первых этапов пубертатного периода.

У учащихся, сочетающих учебные и спортивные нагрузки, в возрасте 10-12 и 14-16 лет отмечается небольшое количество внутрисистемных связей, к тому же не выявлены

корреляционные взаимоотношения между антропометрическими показателями и параметрами сердечного ритма. Для учащихся 12-14 и 16-17 лет, занимающихся футболом, характерно уменьшение числа внутрисистемных связей между антропометрическими показателями и параметрами сердечного ритма в первый год исследования и как значительное увеличение количества внутрисистемных, так и установление прямых корреляционных связей между показателями физического развития и параметрами сердечного ритма к концу второго года исследования. Такая динамика корреляционных связей указывает на установление регуляторных механизмов (автономного и центрального контуров регуляции), а отсутствие межсистемных связей в первый год исследования свидетельствует о «функциональном дисбалансе» организма и гетерохронности физического развития. При этом неустойчивость корреляционных связей можно также связать с незрелостью регуляторных механизмов. С другой стороны, разрушение старых и образование новых связей свидетельствует об активном протекании реакций адаптации.

Система экспертизы нагрузок обучающихся

Нами разработана система экспертизы нагрузок, оценки их соответствия возрастным возможностям растущего организма. Она предусматривает обеспечение комплексной диагностики и мониторинг успешности обучения и здоровья. Диагностика в образовательном учреждении представляет собой исследование и оценку адаптационных возможностей организма школьника (рис. 2).

Теоретической основой разработки системы экспертизы нагрузок к условиям

реализации образовательных программ является соблюдение следующих принципов организации школьного обучение соответствие учебных нагрузок и педагогических технологий возрастно-половым и индивидуальным особенностям учащихся на всех этапах обучения;

•соблюдение научно обоснованных гигиенических нормативов (регламентов) параметров, формирующих внутришкольную среду (образовательное пространство) образовательного учреждения;

•обеспечение дифференцированного личностно-ориентированного подхода, учитывающего уровень адаптивных и функциональных возможностей учащихся;

•обеспечение комфортного психоэмоционального состояния учащихся в процессе обучения и оценки результатов освоения основных образовательных программ; •повышение функциональных возможностей растущего организма средствами физической культуры;

Наши исследования показывают, что регламентация образовательных нагрузок, реализуемых на фоне инновационных технологий, должна выполняться с учетом системы экспертизы. Только на основании полученных результатов возможна коррекция нормативных объемных показателей образовательной нагрузки учащихся в сторону их снижения или повышения.

Для реализации основных образовательных стандартов приоритетными должны быть меры, направленные на устранение причин, вызывающих школьную дезадаптацию. Они касаются как оптимизации школьно-средовых факторов, так и организации самого учебного процесса (образовательная нагрузка и технологии обучения, их соотнесение с неоднозначными для детей разного пола периодами онтогенеза, наиболее чувствительными к воздействию школьных факторов риска, оптимальное чередование учебы и отдыха, обеспечение достаточного объема двигательной активности и др.) и всех тех ресурсов, которые его обеспечивают.

Методический и приборный арсенал проводимой экспертизы не может быть строго универсальным и должен формироваться в зависимости от характера учебной нагрузки. Однако при этом всегда должны использоваться официально признанные методы физиологических исследований (антропометрия, электрокардиография, определение

гемодинамических показателей, спирография, биохимические исследования, психофизиологические тесты) и разрешенная диагностическая аппаратура. Предпочтение, естественно, следует отдавать наиболее экономичным автоматизированным экспресс-методам, позволяющим выявлять характер реагирования каждого учащегося на предлагаемую ему образовательную нагрузку. Частота и кратность проведения исследований определяется конкретными условиями.

Создание системы экспертизы предусматривает обеспечение комплексной диагностики и мониторинг успешности обучения и здоровья. Диагностика в образовательном учреждении представляет собой исследование и оценку адаптационных возможностей организма школьника.

Полученные результаты в ходе проведенной экспертизы могут являться исходными данными для определения функционального состояния детского организма, для оптимизации учебно-тренировочного процесса и своевременного проведения восстановительных мероприятий, направленных на предотвращение утомления и ускорения процессов восстановления после физических нагрузок (рис. 3).

Лонгитюдинальные исследования показали, что характер двигательного режима существенным образом сказывается на функциональных возможностях организма. Очевидное увеличение статической устойчивости у школьников в условиях расширенного двигательного режима сочетается с возрастанием аэробной производительности и улучшением показателей двигательной подготовленности. Наряду с этим расширение двигательного режима заметно уменьшает выраженность возрастных и адаптационных изменений активности центрального контура и тонуса симпатического отдела вегетативной нервной системы как в покое, так и на фоне стрессорного воздействия.

Результаты мониторинговых исследований позволили выявить причины имеющегося состояния здоровья, наметили пути по сохранению и укреплению здоровья учащихся.

На базе лаборатории «Физиология развития ребенка» проводился:

1.мониторинг функциональных резервов здоровья школьников и основных факторов образа жизни, влияющих на здоровье обучающихся; 2.мониторинг физической подготовленности учащихся;

3.комплексный мониторинг, позволяющий выявить различные отклонения функционирования ряда систем организма.

Определены приоритетные направления научного сопровождения образовательной деятельности:

•оценка инновационных образовательных систем и технологий; •оценка экспериментальных учебных режимов; •анализ эффективности физического воспитания;

•оценка различных вариантов дифференцированного обучения.

Данная работа поможет скорректировать образовательный процесс в соответствии с возможностями учащихся и определить эффективность разных форм обучения.

З а к л ю ч е н и е

Современные условия жизни характеризуются значительным ухудшением экологической, социальной и психологической обстановки, что приводит к резкой мобилизации адаптивных ресурсов организма, а в некоторых случаях к срыву адаптации, возникновению и развитию различного рода заболеваний. Очевидно, что своевременная количественная оценка адаптивных возможностей представителей различных контингентов населения имеет огромное значение для сохранения и развития уровня их здоровья.

Нами получены новые факты, позволяющие выявить закономерности взаимоотношений антропометрических показателей и адаптационных возможностей сердечно-сосудистой системы развивающегося организма при систематических мышечных тренировках. Результаты проведенного эксперимента, касающиеся взаимосвязи соматометрических показателей физического развития и вариабельности сердечного ритма у мальчиков на протяжении двух учебных лет с одним и тем же контингентом детей, занимающихся футболом, в период с 10 до 17 лет, позволили выявить ряд важных закономерностей, свидетельствующих о разном качестве процессов регулирования физиологических функций и функциональных резервов организма у юных футболистов. Эти данные представляют не только теоретический интерес, углубляя представления об индивидуальных особенностях процесса адаптации организма, они могут быть эффективно использованы при спортивном отборе, в управлении тренировочным процессом, прогнозировании перетренировки и переутомления.

Проведенные исследования являются методологической и методической основой решения проблемы по улучшению адаптации детей и подростков к школьной среде по сохранению и укреплению здоровья, профилактике и коррекции неблагоприятных изменений функциональных состояний в процессе обучения.

Полученные в результате анализа данные показывают, что среди обследуемых школьников имеется достаточно большой процент с хроническими соматическими заболеваниями или другими отклонениями в состоянии здоровья, особенно среди учащихся, обучающихся по традиционной программе. Это означает, что отбор детей велся без соответствующего учета их соматического и физического здоровья. В связи с этим школа должна искать пути улучшения состояния здоровья детей, регулярно проводиться поиск новых физкультурно-оздоровительных мероприятий.

Своеобразие подросткового этапа онтогенеза состоит в том, что совершенствование всех физиологических систем организма протекает одновременно и взаимосвязано с созреванием репродуктивной функции и значительными перестройками, вызванными этим процессом. При этом развитие всех систем организма предъявляет повышенные требования к сердечно-сосудистой системе как системе жизнеобеспечения. Именно деятельность сердечно-сосудистой системы является одним из важнейших факторов, лимитирующих развитие приспособительных реакций растущего организма в процессе его адаптации к условиям обучения и воспитания (Ф.З. Меерсон, 1978).

Практика показывает, что, как правило, отбор детей для обучения по инновационным программам проходит без учета их физической подготовленности. Следствием этого является нарушение оптимального баланса между учебной нагрузкой и возрастными адаптивными возможностями организма учащихся. Со временем это может привести к функциональным расстройствам организма на фоне кумуляции утомления, а значит и к прогрессированию заболеваний, особенно в условиях низкого объема двигательной активности.

Доказано, что нормальное развитие детей и подростков, правильное функционирование у них систем и органов происходит только при оптимальном

объеме движений. Понижение двигательной активности, статистическое позное напряжение за ученическим столом сопровождаются спазмами артериол, что приводит к общему повышению кровяного давления, нарушению осанки, ухудшению дееспособности стопы, появлению избыточного веса. Введение в режим дня повышенной двигательной активности, правильное чередование умственных и физических нагрузок при строгом их нормировании - один из верных путей профилактики сердечно-сосудистых расстройств, в частности развития гипертонии.

Установлено, что дети и подростки, в режиме которых большое место занимает двигательная активность, обладают выше среднего и высоким физическим развитием, высокой умственной и физической работоспособностью, а также хорошей сопротивляемостью утомлению и болезням.

Футбол относится к видам спорта с постоянно меняющейся игровой деятельностью, в процессе которой происходит быстрая смена игровых ситуаций, сопровождающаяся мобилизацией функциональных систем организма. С этих позиций важно выявить степень напряжения регуляторных механизмов организма футболистов для своевременного проведения медико-педагогической коррекции, что нами и делалось.

Для оптимизации учебно-тренировочного процесса и своевременного проведения восстановительных мероприятий, направленных на предотвращение утомления и ускорения процессов восстановления после физических нагрузок, необходимо изучение особенностей функционального состояния организма спортсменов с учетом типа вегетативной регуляции.

Физиологические показатели, отражающие в той или иной мере состояние механизмов вегетативной регуляции сердечной деятельности, могут использоваться в качестве надежных маркеров оценки текущего функционального состояния и физической подготовленности организма спортсмена. Особое значение данные исследования имеют в отношении развивающегося организма или начинающих спортсменов, так как знание особенностей их приспособления к систематической мышечной работе является необходимым условием как рационального построения тренировочного процесса, так и сохранения на должном уровне функционального состояния и здоровья в целом.

Можно предположить, что основные физиологические механизмы оптимального приспособления развивающегося организма не зависят от спортивной специализации и заключаются в основном в снижении, по мере увеличения продолжительности занятий, степени напряжения регуляторных механизмов системы кровообращения, ее переходе на более экономичный емкостный тип и более благоприятный эукинетический тип регуляции сердечной деятельности. Вероятно также, что степень выраженности изменений определенных интегральных параметров системы кровообращения зависит от спортивной специализации или же направленности тренировочного процесса на развитие того или иного двигательного качества.

Вцелом, результаты проведенного исследования служат определенным дополнением

кимеющимся теоретическим сведениям по проблеме адаптации развивающегося организма к систематическим физическим нагрузкам, в частности особенностям изменения вегетативной регуляции сердечного ритма в процессе данных приспособительных перестроек.

Результаты проведенных лонгитюдинальных исследований позволили выявить существенные особенности функционирования физиологических систем школьника и уточнить механизмы, их определяющие, показано, что в школьные годы продолжается морфофункциональное созревание сердечно-сосудистой и симпатоадреналовой систем.

Изучение адаптации физиологических систем к умственным и физическим нагрузкам у детей и подростков школьного возраста имеет большое значение для понимания возрастно-половых закономерностей функционирования регуляторных

систем при умственной и мышечной деятельности и нормирования нагрузок.

Показано, что в зависимости от уровня и длительности нагрузок и от функциональных особенностей организма адаптивная реакция может иметь различные исходы: от повышения физической тренированности за счет экономизации энерготрат и оптимизации регуляторных процессов до астенизации с последующим срывом адаптации.

Результаты исследования могут быть положены в основу мониторинга состояния здоровья в детском и подростковом периодах онтогенеза.

Основная цель контроля над индивидуальным уровнем здоровья - оценка текущего уровня адаптационно-приспособительных возможностей организма. Своевременное выявление начальных признаков недостаточности или понижения функциональных резервов организма становится одной из задач самоконтроля. Донозологический подход позволяет со значительным опережением предвидеть или прогнозировать возможное развитие заболевания, являющегося следствием перенапряжения и истощения регуляторных механизмов, и обеспечивать действенность превентивных, профилактических мероприятий.

Результаты проведенных исследований позволяют использовать показатель вегетативной регуляции в качестве значимого критерия оценки адаптации организма спортсменов в тренировочном процессе при проведении врачебно-педагогического контроля.

Результаты наших исследований указывают на снижение темпов физического развития под влиянием спортивных нагрузок в возрасте 10-14 лет. В 14-16 лет у мальчиков, не занимающихся спортом, и у юных футболистов происходил существенный прирост средних значений соматометрических показателей физического развития по сравнению с предыдущими возрастными периодами. К 16-17 годам различия в соматометрических показателях физического развития у юношей контрольной и экспериментальной групп практически стираются.

Выявлено, что увеличение объема тренировочных нагрузок в сочетании с учебными вызывает напряжение механизмов адаптации и снижение функциональных возможностей организма у большинства учащихся 10-16 лет. Продолжение тренировочного процесса, начиная с 12 лет, способствует высокой активности центральных структур управления сердечной деятельностью на фоне высокой активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы, что указывает на высокие резервные возможности организма.

Анализ динамики изменения параметров сердечного ритма показал, что напряжение регуляторных механизмов сердечной деятельности наиболее ярко проявляется в 12-14 и 16-17 лет. В остальные исследуемые возрастные периоды онтогенеза у учащихся контрольной группы усиливаются парасимпатические и ослабляются симпатические влияния, что соответствует зоне адаптивных изменений в регуляции сердечного ритма.

Спортивная тренировка в сочетании с учебными нагрузками приводит у большинства учащихся 10-16 лет к напряжению механизмов адаптации, а у некоторых - к снижению функциональных возможностей организма.

Полученные результаты расширяют представление о влиянии различных форм образовательной деятельности на адаптивные возможности растущего организма. Результаты исследования выявляют диапазон знаний в области создания модели изучения адаптивных возможностей организма, что позволяет спрогнозировать возникновение функционального напряжения на отдельных этапах онтогенеза.

Выявленные факты убедительно показывают необходимость более глубокого изучения хронофизиологического статуса детей-спортсменов на разных стадиях онтогенетического развития.