Функциональное состояние школьников с различной физической подготовленностью в период второго детства

ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ШКОЛЬНИКОВ С РАЗЛИЧНОЙ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТЬЮ В ПЕРИОД ВТОРОГО ДЕТСТВА

Г.А. Зайцева, И.И. Криволапчук1, А.П. Буслаков, Р.М. Носова, С.А. Бондарева, М.А. Острижняя

Национальный исследовательский технологический университет

«МИСиС», Москва

Анализ изменений функционального состояния (ФС) организма школьников в период второго детства в зависимости от развития кондиционных физических качеств, позволил установить, что у детей с высоким уровнем аэробной выносливости и скоростно-силовых способностей степень неблагоприятных сдвигов отдельных показателей ФС под влиянием учебной нагрузки оказывается меньшей, чем у их сверстников с низкой физической подготовленностью. Все это дает основание полагать, что целенаправленное педагогическое воздействие на развитие данных физических качеств на уроках физической культуры в период второго детства может существенно облегчить адаптацию детей к образовательной среде и повысить сопротивляемость их организма психосоциальному стрессу.

Ключевые слова: функциональное состояние, школьный стресс, кондиционные двигательные способности, второе детство, физическая подготовленность

Functional state of schoolchildren with different physical readiness during the second period of childhood. The paper presents the analysis of changes in schoolchildren 's functional state (FS) during the second period of childhood depending on the development of "conditioning" physical abilities (strength, speed, endurance, flexibility). The analysis permits to state that children with a high level of aerobic endurance and speed-power abilities have a lower degree of negative shifts in certain FS indexes in comparison with those with low physical readiness. All this gives the reason to think that it is possible to simplify children's adaptation to educational environment and to boost their psychosocial stress resistance through purposeful pedagogical influence on physical development at PE lessons during the second period of childhood.

Key words: functional state, school stress, "conditioning" physical abilities, second period of childhood, physical readiness.

Среди актуальных проблем в жизни современного общества не теряют своей значимости исследования, касающиеся роли оздоровительной физической культуры в оптимизации функционального состояния (ФС) детей [11]. Известно, что последствиями малоподвижного образа жизни школьников являются ухудшение ФС и общей реактивности организма, снижение работоспособности и физической подготовленности, рост заболеваемости [1; 2; 3; 6]. Недостаточная двигательная активность детей, несмотря на введение трех уроков физической культуры, в

Контакты: 1 Криволапчук И.А. - E-mail: <i.krivolapchuk@mail.ru>

должной мере не компенсируется существующей организацией физического воспитания в школе. Вместе с тем использование различных физических упражнений рассматривается как наиболее адекватный способ нормализации ФС, улучшения академической успеваемости, повышения умственной работоспособности и укрепления здоровья школьников [9; 10; 11; 13 и др.]. Однако вопрос о преимущественной направленности применяемых физических нагрузок и влиянии уровня физической подготовленности на физиологические, психологические и поведенческие аспекты ФС учащихся в начальный период второго детства по -прежнему остаётся не достаточно изученным.

Цель исследования - выявить особенности ФС детей в процессе учебных занятий в школе в зависимости от уровня развития кондиционных физических качеств.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании участвовали школьники 8-10 лет (п=135), отнесенные по состоянию здоровья к основной медицинской группе. Работа была организована в соответствии с принципами биомедицинской этики.

Комплекс тестов физической подготовленности включал: бег 20 метров с хода (быстрота), прыжок в длину с места (скоростно-силовые качества), бег 1000 м (общая выносливость), подтягивание из виса на высокой (мальчики) и низкой (девочки) перекладине (мышечная сила). Проводилась также становая динамометрия (мышечная сила). Выделение уровней развития физических качеств осуществлялось на основе сигмальной шкалы. Значения, находящиеся в диапазоне М+0,67ст относили к среднему уровню. За высокий уровень принимались показатели, превышающие М+0,67ст, а за низкий - параметры меньше М-0,67ст.

Для определения умственной работоспособности использовалась методика дозирования работы во времени с помощью буквенных корректурных таблиц Ан-фимова в модификации НИИ физиологии детей и подростков РАО [5]. Оценка каждого выполненного задания проводилось по объёму работы (количество просмотренных знаков «А») и продуктивности (количество ошибок на дифференци-ровку - Д200 и коэффициент продуктивности <^»). По результатам тестирования определялись показатели суточной (ПСАд) и недельной (ПНАд) адаптивности -информативные интегральные критерии оценки приспособления к учебной нагрузке. Динамика работоспособности изучалась во вторник, среду, и пятницу. Каждый день проводилось два замера: перед первым уроком и в конце учебного дня.

В работе использовались проективная методика оценки тревожности Р.Тэммл в модификации Овчаровой (индекс тревожности - ИТ) и опросник САН (шкала самочувствие - С).

Оценку напряжения механизмов регуляции физиологических функций проводили на основе вариационного анализа сердечного ритма. В состоянии покоя в течение 5 минут записывали R-R интервалы. Вычислялись частота сердечных сокращений (ЧСС) и стресс-индекс (81) [7].

Систолическое (СД) и диастолическое (ДД) артериальное давление крови по Короткову измеряли в соответствии с рекомендациями ВОЗ. На основе этих изме-

рений рассчитывали вегетативный индекс Кердо (ВИК) и двойное произведение (ДП). Исследования вегетативных показателей проводили с 9 до 11 часов, когда наблюдается оптимальный уровень физиологических функций.

В процессе математической обработки полученных результатов вычислялись средние арифметические величины, среднеквадратические отклонения средних величин, ошибки средних величин. Достоверность различий оценивалась на основе использования параметрических и непараметрических критериев.

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

Изучение динамики физиологических, психологических и поведенческих показателей ФС в процессе учебной деятельности показало, что приспособление школьников к образовательной среде в период второго детства сопровождается умеренным напряжением адаптационных механизмов. Полученные результаты свидетельствуют о том, что рассматриваемые показатели в процессе учебной деятельности претерпевали закономерные изменения. Эти изменения в значительном числе случаев отражали ухудшение отдельных аспектов ФС организма.

Дифференциальный анализ материалов исследования позволил установить наличие определенной зависимости между уровнем развития того или иного физического качества и ФС детей в период второго детства. Из данных приведенных в таблице видно, что школьники 8-10 лет, отличающиеся по уровню развития аэробной выносливости, не имеют различий в отношении большинства рассматриваемых показателей ФС. Однако по ряду параметров, выявлены статистически значимые различия. Так, учащиеся, имеющие высокий уровень развития выносливости, характеризовались высокой скоростью работы с буквенной корректурной таблицей (А; р<0,05), допускали меньше ошибок на дифференцировку (Д200; р<0,001) и демонстрировали большую продуктивность умственной деятельности (Р; р<0,05) на фоне хорошего самочувствия (С; р<0,05) по сравнению со школьниками с низким уровнем развития данного физического качества.

У выносливых детей обнаружена также меньшая степень напряжения механизмов регуляции физиологических функций. Причём в отношении 81 и ВИК различия достигали статистически существенной (р<0,05-0,01) величины.

Таким образом, результаты исследований свидетельствуют, что у школьников 8-10 лет с высоким уровнем аэробной выносливости имеет место высокая умственная работоспособность, сочетающаяся со сниженным фоновым уровнем вегетативной активации и более благоприятной субъективной оценкой самочувствия.

Дифференциация детей по уровню развития скоростно-силовых качеств (см. табл.) показала, что статистически существенные межгрупповые различия проявляются только в отношении показателя самочувствия теста САН (р<0,01). При этом школьники с высоким уровнем скоростно-силовых качеств достоверно превосходили учащихся, имеющих низкий уровень физической подготовленности.

Таблица

Функциональное состояние учащихся 8-10 лет с разным уровнем развития кондиционных физических качеств

Показатель Уровень Физическое качество

развития выносливость быстрота сила скоростно-силовые

А, кол-во знаков Высокий 333,8±17,1* 342,7±17,2 328,6±16,0 315,6±17,1

Низкий 279,3±16,5 338,4±24,8 334,0±24,6 337,0±26,5

Д200, знаков Высокий 3,2±0,4*** 4,8±1,0 4,0±0,8 4,6±1,1

Низкий 5,6±0,5 4,1±0,5 4,1±0,4 4,13±0,4

Р, отн. ед. Высокий 33,9±2,2* 26,6±2,1 26,1±1,7 25,0±2,0

Низкий 27,1±2,0 27,9±2,4 27,5±2,3 27,5±2,1

ПСАд, отн.ед. Высокий -8,2±10,1 -24,3±12,9 -2,63±3,3 -19,5±8,4

Низкий -20,7±11,3 -27,9±17,8 -7,3±13,8 -23,7±16,8

ПНАд, отн.ед. Высокий 46,8±9,7 22,8±18,6 26,0±15,6 38,8±9,6

Низкий 21,3±14,4 37,0±14,2 18,4±18,02 26,9±10,3

С,балл Высокий 7,4±0,3* 6,8±0,2 6,2±0,2* 7,7 ±0,3**

Низкий 6,4±0,3 6,6±0,3 7,0±0,3 6,5±0,3

ИТ, балл Высокий 2,5±0,8 2,9±0,7 3,1±0,7 3,2±0,7

Низкий 2,8±0,9 2,2±0,8 2,4±0,8 3,0±0,9

ЧСС, уд/мин Высокий 82,7±2,2 83,1±2,2 87,4±1,9 84,7±2,4

Низкий 88,2±2,1 84,2±2,4 85,2±2,1 86,1±2,5

81, отн.ед. Высокий 80,2±15,3** 131,4±21,3 124,3±26,0 97,3±21,4

Низкий 150,4±16,6 153±24,2 90,1±19,3 139,7±26,3

СД, мм. рт. ст. Высокий 97,2±3,1 99,5±2,6 104,1±2,6 106,4±3,1

Низкий 100,3±2,8 101,3±2,7 99,7±2,7 104,5±2,6

ДД, мм. рт. ст. Высокий 56,5±3,2 58,1±3,0 52,1±3,4* 67,3±2,7

Низкий 58,4±2,8 58,7±2,8 61,7±2,9 65,8±2,7

ВИК, отн. ед. Высокий 0,21±0,03* 0,30±0,04 0,40±0,03** 0,21±0,03

Низкий 0,31±0,03 0,30±0,03 0,28±0,03 0,24±0,03

ДП, отн.ед. Высокий 81,4±3,6 82,7±2,6 91,0±3,1 90,1±3,3

Низкий 86,7±3,4 83,1±3,1 84,9±3,3 89,9±3,6

Примечание: В - высокий уровень; Н - низкий уровень; А - количественный показатель умственной работоспособности; Д200 - количество ошибок на дифференци-ровку на 200 знаков; Q - коэфф. продуктивности умственной работоспособности; ПСАд - показатель суточной адаптивности; ПНАд - показатель недельной адаптивности; С- показатель самочувствия в тесте САН; ИТ - индекс тревоги; ЧСС - частота сердечных сокращений; 81 - стресс-индекс; СД - систолическое давление; ДД -диастолическое давление; ВИК - вегетативный индекс Кердо; ДП - двойное произведение. Статистическая значимость межгрупповых различий: * - р<0,05; ** - р<0,01; *** - р<0,001.

Сравнительный анализ показателей ФС школьников, отличающихся по уровню развития силы (см. табл.), также позволил выявить некоторые различия между ними. В 8-10 лет обе группы испытуемых достоверно (р<0,05) отличались по величине С, ДД и ВИК. Следует подчеркнуть, что оптимальные величины С и ВИК были отмечены у школьников с низким уровнем развития абсолютной силы.

Рассматривая ФС учащихся в зависимости от уровня развития быстроты (см. табл.), мы не обнаружили значимых межгрупповых различий. Полученные результаты свидетельствуют о том, что независимо от уровня физической подготовленности у школьников отмечено возрастание напряжённости функциональных систем в условиях учебной деятельности. Следует отметить, что более благоприятная динамика количественных и качественных параметров умственной работоспособности, показателей вегетативного обеспечения и самочувствия, выявлена у детей с высоким уровнем развития аэробной выносливости. Менее существенные различия обнаружены в отношении скоростно-силовых качеств и мышечной силы.

Материалы исследования в целом согласуются с выводами работ, посвященных анализу влияния различных режимов физической активности на ФС школьников. В этих исследованиях констатируется, что дети, в режиме дня которых значительно повышен объем двигательной активности, по сравнению со школьниками, ведущими малоподвижный образ жизни, чаще характеризуются хорошей академической успеваемостью, высокой умственной и физической работоспособностью, низкой заболеваемостью [1; 6; 9; 10; 11; 13; и др.]. В большом количестве работ показано также, что у лиц с высоким уровнем развития аэробных возможностей отмечается перестройка механизмов регуляции ФС, проявляющаяся, в частности, в снижении тонуса обоих отделов вегетативной нервной системы, при относительном преобладании парасимпатических влияний, что способствует повышению стрессоустойчивости [4; 8; 12; 14; 15 и др.]. Уместно предположить, что наблюдаемый у детей 8-10 лет с высокой общей выносливостью оптимальный уровень фоновой активации, обусловлен не только наследственными факторами, но и в значительной степени влиянием регулярных занятий физическими упражнениями аэробной направленности.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

Анализ динамики физиологических, психологических и поведенческих показателей ФС в зависимости от выраженности развития кондиционных физических качеств, позволил установить, что у детей с высоким уровнем аэробной выносливости и скоростно-силовых способностей, степень неблагоприятных изменений отдельных критериев оценки ФС под влиянием учебной нагрузки оказывается меньшей, чем у их сверстников с низкой физической подготовленностью. Все это дает основание полагать, что целенаправленное педагогическое воздействие на развитие данных физических качеств на уроках физической культуры в школе может существенно облегчить адаптацию детей к образовательной среде и повысить сопротивляемость их организма психосоциальному стрессу в начальный период второго детства.

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Адаптация организма учащихся к учебной и физической нагрузкам / Под ред. А.Г. Хрипковой, М.В. Антрповой. - М.: Педагогика, 1982. - 240 с.

2. Доклад о состоянии здравоохранения в Европе 2002 /Региональные публикации ВОЗ. - Копенгаген, Европейская серия 2002. - № 97. - 156 с.

3. Доклад о состоянии здравоохранения в Европе 2005. Действия общественного здравоохранения в целях улучшения здоровья детей и всего населения /Региональные публикации ВОЗ. - Копенгаген, Европейская серия 2005. - 154 с.

4. Криволапчук, И.А. Физическое состояние подростков с высокой реакцией на стресс // Физиология человека. - 2012. - Т. 38, № 5. - С. 1-11.

5. Методические рекомендации по физиолого-гигиеническому изучению учебной нагрузки учащихся / Под ред. М.В. Антроповой. - М.: АПН СССР, 1984. - 67 с.

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

7. Шлык, Н.И. Сердечный ритм и тип регуляции у детей, подростков и спортсменов. - Ижевск: Изд-во Удм. ун-та, 2009. - 259 с.

8. Forcier, K., Stroud, L.R., Papandonatos, G.D. et al. Links between physical fitness and cardiovascular reactivity and recovery to psychological stressors: A metaanalysis // Health Psychol. - 2006. - Vol. 25, № 6. - P. 723-739.

9. Global recommendations on physical activity for health. Geneva, World Health Organization, 2010. - 60 p.

10. Janssen I, Leblanc A. Systematic Review of the Health Benefits of Physical Activity in School-Aged Children and Youth // International Journal of Behavioural Nutrition and Physical Activity. - 2010. - Vol. 7, №40. - Р. 1-16.

11. Kelly P., Cavill N., Foster C. Young and physically active: a blueprint for making physical activity appealing to youth. - Copenhagen, WHO Regional Office for Europe, 2013. - 44 p.

12. Krivolapchuk I.A., Chernova M.B. Physical performance and psychophysiological reactivity of 7-8 year-old children to different types of exercise // Medicina dello Sport. - 2012. - 65(2). - Р. 173-185.

13. Physical Activity Guidelines Advisory Committee (PAGAC). Physical Activity Guidelines Advisory Committee Report, 2008. - Washington, DC, US Department of Health and Human Services, 2008. - 683 p.

14. Sloan R.P. The Effect of Aerobic Training and Cardiac Autonomic Regulation in Young Adults / R.P. Sloan, P.A. Shapiro, R.E. DeMeersman, E. Bagiella, E.N. Brondolo, P.S. McKinley, I. Slavov, Y. Fang, M.M. Myers //Am J Public Health. -2009. - V.99. Р. 921-928.

15. Spalding T.W. Aerobic exercise training and cardiovascular reactivity to psychological stress in sedentary young normotensive men and women / T.W. Spalding , L.A. Lyon, D.H. Steel, B.D. Hatfield // Psychophysiology. - 2004. - V. 41, № 4. - Р. 552-562.