Физическая работоспособность и функциональные резервы сердечно-сосудистой системы учащихся г. Тюмени

УДК 616.12

ФИЗИЧЕСКАЯ РАБОТОСПОСОБНОСТЬ И ФУНКЦИОНАЛЬНЫЕ РЕЗЕРВЫ СЕРДЕЧНО-СОСУДИСТОЙ СИСТЕМЫ УЧАЩИХСЯ г. ТЮМЕНИ

Н.Я. Прокопьев, С.Г. Марьинских ТГУ, г. Тюмень

Вопросы, касающиеся состояния здоровья учащихся при переходе из общеобразовательной школы в вуз с разным уровнем двигательной активности (ДА) изучены не достаточно. Проведенное исследование показало, что физическая работоспособность и функциональное состояние учащихся соответствуют возрастно-половым показателям, однако зависят от уровня ДА.

Ключевые слова: здоровье, двигательная активность, сердечно-сосудистая система, физическая работоспособность, учащиеся общеобразовательной школы и вуза.

Актуальность исследования. За последние годы произошло резкое сокращение числа здоровых детей [1]. По данным Минздравсоцразвития России только 5 % выпускников школ сегодня являются практически здоровыми [2]. Отмечается ухудшение как физического развития, так и функциональных возможностей организма современных детей [3, 4]. В условиях ограниченности адаптационных резервов, свойственных растущему организму, любое перенапряжение является фактором риска появления и развития заболеваний. У школьников это проявляется, в том числе виде ухудшения работоспособности [5]. Процесс обучения в вузе также сопряжен с усиленной нагрузкой на организм, приводящей к неэкономичной трате функциональных резервов организма. Вследствие этого развивается утомление, снижается работоспособность [6].

Цель исследования: изучить диапазон физической работоспособности и функциональных резервов сердечно-сосудистой системы юношей и девушек г. Тюмени при переходе из школ с разным уровнем обучения и двигательной активности в вузы.

Материалы и методы исследования. Для

решения поставленной цели проведено обследование 253 юношей и девушек в возрасте 17,2 ± 0,8 лет. Из них 58 учащихся 11-х классов гимназии при Тюменском государственном университете и МОУ школы № 44 г. Тюмени, и 195 студентов первого курса, обучающихся в двух вузах г. Тюмени: ГОУ ВПО «Тюменская государственная медицинская академия» (ТГМА) и института физической культуры (ИФК) ГОУ ВПО «Тюменский государственный университет» (ТюмГУ). Исследования проводились на базе лаборатории медикобиологических исследований ТюмГУ в первую смену с учетом биоритмологических рекомендаций.

Оценка двигательного режима осуществля-

лась по результатам медицинского обследования, проводимого специалистами, а также анкетированию. К учащимся с низким уровнем двигательной активности (ДА) были отнесены учащиеся 11 класса МОУ школы № 44 (в дальнейшем - школьники), учащиеся 11 класса гимназии при ТюмГУ (в дальнейшем - гимназисты), а также студенты ТГМА. К лицам с высоким уровнем ДА отнесли студентов ИФК ТюмГУ (в дальнейшем - спортсмены). Распределение обследуемых по объему двигательного режима проводилось согласно рекомендациям А.Г. Сухарева (1991) и Е.В. Быкова (2002) [7, 8].

Состояние сердечно-сосудистой системы (ССС) оценивали по: значениям частоты сердечных сокращений (ЧСС), систолического (САД) и диастолического (ДАД) артериального давления [9]. Диапазон функциональных резервов организма испытуемых и физическую работоспособность (ФР) определяли по реакции организма на дозированную физическую нагрузку: проба Мартине-Кушелевского, степ-тест PWC17o [10]. Полученные данные были статистически обработаны на ПЭВМ с помощью компьютерной программы MORFO [11], а также пакета программ Microsoft Office (Excel). Различия между результатами считали достоверными при уровне значимости Р < 0,05 [12, 13].

Результаты исследования и их обсуждение. Установлено, что у учащихся МОУ школы № 44 (как юношей, так и девушек) значения ЧСС выше, чем у гимназистов, причем у девушек выявленная разница достоверна (Р<0,05). ЧСС девушек 11-х классов МОУ школы № 44 (80,75 ± 1,47 уд./мин) выше ЧСС гимназисток (73,45 ± 1,37 уд./мин) на

7,30 уд./мин. При этом показатели ЧСС школьников (79,20 ± 2,60 уд./мин) достоверно выше, чем у студентов ИФК ТюмГУ (Р < 0,05). При поступлении в вуз у девушек и юношей с высоким уровнем ДА ЧСС достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студен-

Таблица 1

Динамика частоты сердечных сокращений

Месяц исследования Студенты ТГМА Студенты ИФК ТюмГУ

Девушки Юноши Девушки Юноши

1 семестр

Ноябрь 77,60 ± 1,77*° 75,64 + 1,32*” 70,50 ± 1,68 70,43 ±0,85

Начало декабря 78,22 ± 1,67° 77,37 + 2,42* 72,55 ± 1,52 71,40 ± 1,37

Конец декабря 76,22+1,69° 78,14 ±2,20 70,80 ± 1,47 74,00 ± 1,00

Декабрь 76,38 ± 1,25° 77,40 ± 1,88* 71,77 ± 1,34 72,42 ± 1,20

2 семестр

Начало февраля 74,79 ± 1,40° 79,75 ± 2,31* 69,00 ± 1,68 68,50 ± 1,14

Конец февраля 74,00 ± 1,46*° 82,00 ± 2,96** 68,72 ± 1,66 67,53 ± 1,18

Февраль 74,61 ± 1,21*10 79,97 ± 1,82** 68,80 ± 1,18 68,02 ± 0,82

Начало марта 81,80 + 2,56° 77,22 ± 1,54* 73,31 ±0,96* 70,25 ± 0,66*

Конец марта 75,73 ± 1,52 74,50 ± 1,42 76,50 ± 1,33* 71,25 ± 0,90*

Март 78,77 ± 1,60т 75,86 ± 1,27* 75,28 ± 1,12* 70,82 ± 0,83*3

Начало мая 73,67 ± 1,88* 86,33 ±2,18** 69,50 ±1,79 66,22 ± 1,22

Конец мая 77,85 ±2,11 75,43 ± 3,34* 74,76 ± 1,22* 68,39 ± 1,16*

Май 77,47 ± 1,38° 78,70±2,15*м 72,42 ± 1,50м 67,29 ± 0,84*

Примечания: * - достоверные отличия (Р < 0,05) между учащимися разного пола; ° - достоверные отличия (Р < 0,05) между девушками изучаемых групп; * - достоверные отличия (Р < 0,05) между юношами изучаемых групп; п - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с ноябрь по декабрь; й - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение декабря;г - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение февраля; т - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение марта; м - достоверные изменения (Р < 0,05) признака в течение мая;1 - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с февраля по март;2 - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с февраля по май;3 - достоверные изменения (Р < 0,05) признака с марта по май.

тов ТГМА на 12,55 % и 11,91 % соответственно. В значениях ЧСС достоверных отличий между школьницами, студентками, гимназистками и спортсменками нет (табл. 1).

Систолическое артериальное давление одиннадцатиклассниц МОУ школы № 44 (99,38 ± 2,56 мм рт. ст.) достоверно ниже (Р < 0,05), чем у гимназисток (106,59 ± 1,71 мм рт. ст.). И, в свою очередь, у выпускниц 11-х классов значения измеряемого параметра достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студенток вузов (табл. 2).

Следует отметить, что у выпускниц 11-х классов значения ДАД достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студенток обоих вузов. При этом ДАД гимназисток (70,23 ± 1,14 ммрт. ст.) достоверно выше (Р < 0,05), чем у девушек обучающихся в школе № 44 (63,75 ± 2,20 мм рт. ст.).

Исследование установило, что перед экзаменационной сессией, в декабре, у юношей ТГМА значения САД, ДАД выше, чем у девушек медицинского вуза. Так, САД выше на 10,31 мм рт. ст., при этом в начале месяца на 8,14 мм рт. ст., в конце месяца - на 20,15 мм рт. ст. ДАД превышало значения, полученные у девушек на 9,27 мм рт. ст., различия в начале месяца составили 8,47 мм рт. ст., в конце декабря - 10,75 мм рт. ст. (табл. 2, 3).

Нами не выявлено гендерных различий у студентов с высокой ДА в ноябре. Однако в декабре, т.е. перед первой сессией у юношей следующие показа-

тели САД - на 5,83 мм рт. ст. (на 8,26 мм рт. ст. к начале месяца) достоверно (Р < 0,05) выше, чем у девушек ТюмГУ.

Сравнительный анализ показателей ССС у студенток с разной ДА показал, что у девушек с высокой ДА показатели ЧСС выше, чем у девушек с низкой ДА на 7,10 уд./мин (в ноябре), САД выше на 10,26 мм рт. ст. (в конце декабря), ДАД в декабре - на 8,55 мм рт. ст. (на 6,08 мм рт. ст. - в начале и на 13,45 мм рт. ст. - в конце месяца).

Сравнение показателей ССС у студентов с разным уровнем ДА показало, что у юношей с низким уровнем ДА в декабре ЧСС выше на 4,98 уд./мин (в начале месяца - на 5,97 уд./мин), САД выше в конце декабря - на 5,89 мм рт. ст., чем у юношей с высокой ДА.

Динамическое исследование в первом семестре выявило следующие особенности изменения показателей ССС к концу семестра, перед экзаменационной сессией. У девушек с низкой ДА к декабрю уменьшились значения САД - на 9,94 мм рт. ст. (8,48 %), с 117,20 мм рт. ст. (в ноябре) до 107,26 мм рт. ст.; ДАД - на 10,75 мм рт. ст. (14,00 %), с 76,80 мм рт. ст. до 68,05 мм рт. ст.

Следует отметить, что за период с ноября по декабрь у юношей ТГМА ЧСС увеличилась с 67,64 уд./мин до 77,40 уд./мин. Прирост составил 9,76 уд./мин, что нами связывается не только с увеличивающимся к концу первого семестра эмо-

Проблемы двигательной активности и спорта

Таблица 2

Динамика систолического артериального давления

Месяц исследования Студенты ТГМА Студенты ИФК ТюмГУ

Девушки Юноши Девушки Юноши

1 семестр

Ноябрь 117,20 ±0,95" 114,73 ±1,35 115,14 ± 1,65“ 115,68 ± 1,18

Начало декабря 108,74 ±2,47* 116,88 ±2,50*“ 109,17 ± 1,65* 117,43 ±1,19*

Конец декабря 99,74 ±2,34*° 119,89 ±2,18** 110,00 ±1,45 114,00 ± 1,87

Декабрь 107,26 ± 1,61* 117,57 ± 1,90* 109,80 ±1,43* 115,63 ±1,38*

2 семестр

Начало февраля 109,06 ± 2,34 111,24 ± 1,57* 112,75 ± 1,94 116,03 ± 1,14

Конец февраля 107,06 ±2,53* 113,75 ±1,60* 112,80 ±2,01 116,13 ±1,11

Февраль 107,22 ± 2,402° 112,22 ± 1,342* 112,78 ±1,39* 116,08 ±0,79*

Начало марта 109,20 ±2,29* 118,11 ±1,97* 109,23 ± 1,29* 115,15 ± 1,59*

Конец марта 115,07 ±1,44° 117,61 ± 1,47 110,50 ±0,70* 116,65 ± 1,54*

Март 112,13 ± 1,44*3т 117,86 ± 1,21*3 109,80 ± 1,18* 115,72 ± 1,27*

Начало мая 113,15 ± 1,76 113,33 ±3,33 113,15 ± 1,93* 117,59 ±0,95*

Конец мая 120,44 ± 1,58*° 134,29 ±4,81** 110,60 ±2,30* 118,74 ±1,60*

Май 119,67 ±1,35*° 128,00 ±3,67*м* 111,73 ±1,53* 118,16 ±0,92*

Примечание: см. примечания к табл. 1.

Таблица 3

Динамика диастолического артериального давления

Месяц исследования Студенты ТГМА Студенты ИФК ТюмГУ

Девушки Юноши Девушки Юноши

1 семестр

Ноябрь 76,80 ± 1,55" 75,73 ± 1,69 75,57 ± 1,80 75,68 ± 1,16

Начало декабря 68,47 ±1,64*° 76,94 ± 2,33* 74,55 ± 0,82“ 77,71 ± 1,50

Конец декабря 66,05 ± 1,41*° 76,80 ±2,11* 79,50 ±0,83 77,00 ± 1,74

Декабрь 68,05 ± 1,14*° 77,32 ± 1,80* 76,60 ± 0,73 77,63 ± 1,32

2 семестр

Начало февраля 70,81 ± 1,82* 62,50 ± 1,50*** 72,25 ± 1,64* 76,94 ±0,88*

Конец февраля 69,41 ± 2,01 70,00 ±2,27* 73,80 ± 1,28* 77,19 ±0,89*

Февраль 69,67 ± 1,89і’2 68,50 ± 1,99і* 73,11 ± 1,01* 77,06 ±0,62*

Начало марта 77,07 ± 1,51° 78,67 ± 1,98 70,38 ± 1,85* 77,00 ± 1,42*

Конец марта 76,13 ± 1,18 77,22 ± 1,18 74,57±0,84* 79,50 ± 1,30*

Март 76,60 ± 0,94° 77,94 ± 1,14і 72,49 ±0,71*т 78,18 ± 1,27*

Начало мая 79,33 ± 0,67* ° 73,33 ± 1,63* * 72,50 ± 1,28* 77,75 ± 0,82*

Конец мая 77,75 ± 1,64* 71,43 ± 1,76* * 74,52 ± 1,33 77,48 ± 0,89

Май 77,44 ± 1,30*° 72,00 ± 1,49* * 73,62 ± 0,94* 77,65 ± 0,59*

Примечание: см. примечания к табл. 1.

ционально-психическим напряжением, связанным с постоянной учебной нагрузкой, но и накапливающимся умственным утомлением.

Пролонгированное исследование не вывялило достоверных изменений (Р > 0,05) показателей ССС в течение декабря у юношей, имеющих высокий уровень ДА. Изучение функционального состояния ССС у девушек этой группы за период ноябрь - декабрь показало, что ЧСС и ДАД не подверглись изменениям. В то же время САД с 115,14 мм рт. ст. снизилось до 109,80 мм рт. ст., т.е. уменьшилось на 5,34 мм рт. ст. (4,64 %).

Таким образом, к концу первого семестра САД студенток вузов снизилось (на 8,48 % у сту-

денток ТГМА и на 4,67 % у спортсменок). К окончанию первого курса, перед экзаменационной сессией, у студентов ТГМА САД достоверно повысилось (Р < 0,05), приняв максимальные значения за весь период исследования. У юношей этой группы прирост составил 13,09 %, у девушек - 8,87 % (табл. 2). У юношей-спортсменов существенных изменений САД на период исследования не обнаружено.

У студенток с низким уровнем ДА к концу первого семестра выявлено снижение ДАД на 11,39 % и его увеличение к маю на 8,56 %. В то время как у студенток с высоким уровнем ДА существенных изменений ДАД к концу года не на-

блюдалось. У юношей всех изучаемых групп достоверных изменений ДАД в период исследования не выявлено.

Изучение диапазона функциональных резервов показало, что у 92,31 % школьников и 93,75 % гимназистов отмечается нормотонический тип реакции на дозированную физическую нагрузку. Гипотонический тип реакции встречается у 7,69 % гимназистов и 3,13 % школьников, гипертонический тип реакции у 3,12 % гимназистов. У студентов ТГМА в первом семестре нормотонический тип реакции отмечается в 93,49 %, гипотонический в 4,26 % и гипертонический в 2,25 %. У студентов ИФК ТюмГУ в первом семестре нормотонический тип реакции наблюдается у 98,00 % студентов. Гипертонический и гипотонический типы

1200 і

Рис. 1. ФР юношей и девушек учебных заведений г. Тюмени

ФР (на 47,25 кгм/мин). МПК у юношей (45,29 ± ± 1,26 мл/кг) и девушек (52,21 ± 2,16 мл/кг) обучающихся в МОУ школе № 44 выше, чем у юношей (38,73 ± 1,03 мл/кг) и девушек (43,90 ±0,84 мл/кг) гимназии при ТюмГУ на 6,56 и 8,31 мл/кг соответственно. При этом у юношей-гимназистов величина МПК достоверно ниже (Р < 0,05), чем у студентов изучаемых групп, а у школьниц достоверно выше (Р < 0,05), чем у спортсменок (47,56 ± ±1,16 мл/кг). МПК юношей-спортсменов в первом семестре составило 43,55 ± 1,54 мл/кг, у юношей с низким уровнем ДА - 44,15 ± 0,96 мл/кг (рис. 2). У девушек-спортсменок показатель МПК на 6,05 мл/кг (12,72 %) выше, чем у студенток ТГМА (41,51 ± 1,16 мл/кг). Выявленные различия достоверны (Р < 0,05).

60 -і

Рис. 2. МПК юношей и девушек учебных заведений г. Тюмени

реакции составляют по 1,00 %. У спортсменов к концу учебного года результаты остались неизменными, у студентов ТГМА нормотонический тип реакции составил 96,53 %; гипотонический -

1,31 %; гипертонический -2,16 %.

Исследование показало, что значения теста Р\\070 юношей-гимназистов (749,23 ± 9,98 кгм/мин) достоверно ниже (Р < 0,05), чем у юношей, обучающихся в МОУ школе № 44 (986,45 ± 18,28 кгм/мин), а также студентов ТГМА и ТюмГУ. У школьниц значения степ-теста (881,24 ± 15,62 кгм/мин) достоверно выше (Р < 0,05), чем у гимназисток (626,31 ± 9,54 кгм/мин). Достоверных отличий между школьницами и студентками ИФК ТюмГУ нет. В тоже время физическая работоспособность по тесту Р\УС170 у девушек с высоким уровнем ДА (872,69 ± 13,67 кгм/мин) достоверно выше (Р < 0,05), чем у студенток с низким уровнем ДА (638,47 ± 12,83 кгм/мин) на 234,22 кгм/мин (26,84 %) (рис. 1). У юношей-спортсменов ФР составила 1079,12 ± 16,23 кгм/мин, у студентов ТГМА -973,58 ± 11,14 кгм/мин. Следует отметить, что по окончании первого курса только у юношей обучающихся в ИФК ТюмГУ выявлено повышение

Выводы

1. Функциональное состояние ССС учащихся г. Тюмени соответствует возрастно-половым показателям, присущим юношам и девушкам данной возрастной группы. Процесс перехода в высшую школу у юношей протекает без особых изменений, в отличие от девушек у которых отмечается в этот период повышение артериального давления (САД, ДАД). При этом величина ЧСС и снижается.

2. Уровень ДА вносит существенные коррективы в деятельность ССС и носит ситуационный характер. Динамика показателей ССС к концу 1 года обучения в вузе показала, что наибольшие изменения в значениях показателей ССС выявлены у юношей обучающихся в ТГМА. У них повысились ЧСС и САД. Также выявлено, что у студентов с высоким уровнем двигательной активности достоверно (Р < 0,05) выше АД (САД, ДАД), чем у студентов с низким уровнем ДА, а ЧСС ниже.

3. Уровень двигательной активности увеличивает диапазон функциональных резервов организма.

4. С повышением уровня ДА гендерные показатели физической работоспособности достоверно (Р < 0,05) возрастают.

Проблемы двигательной активности и спорта

Литература

1. Исаев, А.П. Учение о здоровье / А.П. Исаев, Н.Я. Прокопьев, В.М. Чимаров. - Тюмень: Изд-во ТГУ, 2002. -144 с.

2. Фоминых, Т.М. Формирование здорового образа жизни как одно из условий модернизации образования / Т.М. Фоминых // Проблемы формирования здоровья и здорового образа жизни. -Тюмень, 2005. — С. 62-63.

3. Сауткин, М.Ф. Новые тенденции в физическом развитии школьников Рязани /М.Ф. Сауткин // Здравоохранение РФ. —1999. -№5.—С. 21—22.

4. Сухарев, А.Г. Особенности свободного времени и физическая работоспособность подростков/А.Г. Сухарев, ИВ. Сергета // Гигиена и санитария. -1999. -№ 5. - С. 29-31.

5. Дергоусова, Е.Н. Сомато-функциональные особенности организма детей с деформациями позвоночника в условиях применения инновационных программ оздоровления / Е.Н. Дергоусова, Е.В. Кудряшов, Е.Г. Зуева // Теоретические и практические вопросы восстановления и сохранения здоровья человека: сб. науч. тр. ученых Уральского федерального округа, 2006. - М.: ВИСЛА. -Выпуск 11. — С. 7-10.

6. Ивакина, Е.А. Особенности физического развития и состояния системы кровообращения студентов Уральского региона: автореф. дис. ...

канд. биол. наук / Е.А. Ивакина. - Тюмень, 2006. -22 с.

7. Сухарев, А.Г. Здоровье и физическое воспитание детей и подростков / А.Г. Сухарев. - М.: Медицина, 1991. - 272 с.

8. Быков, Е.В. Влияние уровня двигательной активности на функциональное состояние здоровых учащихся 12—17 лет и физиологическое обоснование оздоровительных программ: автореф. дис. ... д-ра мед. наук/Е.В. Быков. - Курган, 2002. - 36 с.

9. Аринчин, Н.И. Комплексное изучение сердечно-сосудистой системы / Н.И. Аринчин. — Минск: Госиздат БССР, 1961. -204 с.

10. Карпман, В.Л. Тестирование в спортивной медицине / В.Л. Карпман, З.Б. Белоцерковский, И.А. Гудков. - М.: Физкультура и спорт, 1988. — 208 с.

11. Свидетельство об официальной регистрации программы для ЭВМ. Способ оценки морфофункционального состояния человека (MORFO)/ Н.Я. Прокопьев, С.Г. Марьинских, В.Л. Мальцев, Т.В. Никитина, А.А. Харламов. - N° 2007612959; заявл. 18.04.2007; опубл. 9.07.2007.

12. Автандилов, Г.Г. Медицинская морфо-метрия/Г.Г. Автандилов. —М., 1990. —384 с.

13. Лакин, Г.Ф. Биометрия: учебное пособие для биол. спец. вузов/Г.Ф. Лакин. -4-е изд., перераб. и доп. - М.: Высшая школа, 1990. —352 с.

Поступила в редакцию 7 августа 2008 г.