|
|
Скачать 1.32 Mb.
|
![]() Хураськина Н.В. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ АСПЕКТЫ КОНТРОЛЯ ВЛИЯНИЯ ПРОЦЕССА ОБУЧЕНИЯ НА ФУНКЦИОНАЛЬНОЕ СОСТОЯНИЕ ОРГАНИЗМА ДЕТЕЙ ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА Учебно-методическое пособие ![]() ![]() Чебоксары 2004 ББК Х Хураськина Н.В. Физиологические аспекты контроля влияния процесса обучения на функциональное состояние организма детей школьного возраста: Учебно-методическое пособие / Под ред. Д.А. Димитриева. – Чебоксары: ГОУ ВПО «Чувашский государственный педагогический университет им. И.Я. Яковлева», 2004. – 52 с.В данном учебно-методическом пособии, предназначенном для использования студентами на лабораторно-практических занятиях по физиологии человека, возрастной физиологии и психофизиологии, экологии человека, как будущих учителей и воспитателей, рассмотрены основные компоненты работы по формированию, сохранению и укреплению здоровья, методы физиологической диагностики функционального состояния организма школьников, требования к правильному составлению и оценке школьного расписания. Учебно-методическое пособие содержит теоретические сведения, методики выполнения работ, задания и вопросы для контроля знаний.
Введение Науки физиология, гигиена, экология человека изучают одни и те же явления – влияние факторов среды на организм человека. Среди факторов, влияющих на организм и здоровье детей и подростков, преобладающее значение наряду с другими имеют школьные факторы. Здоровье и обучение – взаимосвязаны и взаимообусловлены. Имеются множество различных противоречивых данных о влиянии условий обучения на морфофункциональное состояние организма школьников. Однако среди них преобладает точка зрения об отрицательном влиянии нерационально организованного процесса обучения и повышенные учебные нагрузки на здоровье будущего трудового потенциала страны. Методологической основой прогнозирования и оценки управления здоровьем должно стать установление причинно-следственных связей между значимыми факторами и функциональным состоянием организма школьников. В связи с этим, целесообразно устанавливать на возможно более раннем уровне все те изменения в организме, которые носят обратимый характер, и принимать своевременные эффективные меры профилактики. Сегодня современный учитель должен уметь определять величину здоровья и состояние организма обучаемых им детей и подростков, чтобы вовремя зафиксировать у них состояния нарушения физиологического равновесия и внести коррективы в процесс обучения и воспитания, ориентируясь на главную цель – обеспечение здоровья будущих поколений. Актуальность и важнейшая социальная значимость проблемы ухудшения здоровья подрастающего поколения предполагает создание различных элективных курсов, которые повысили бы активную деятельность учащихся по формированию навыков и умений по охране собственного здоровья и здоровья окружающих. Примером является данная в учебно-методическом пособии программа элективного курса "Экология человека". ![]() ^ Цель занятия: изучить методы индивидуальной оценки физического развития. ^ овладеть методами оценки индивидуального физического развития. Систематическое наблюдение за ростом и развитием детей является важным звеном в системе контроля за функциональным состоянием организма и здоровьем подрастающего поколения и разработки мероприятий для его оздоровления. Важным критерием состояния здоровья является физическое развитие. ФИЗИЧЕСКОЕ РАЗВИТИЕ – это совокупность морфологических и функциональных свойств организма, характеризующих процессы его роста и созревания. Оно зависит от биологических и средовых факторов. Влияние последних в большей степени выражено в критические периоды онтогенеза. Физическое развитие во многом определяет работоспособность детей разных возрастных групп. Систематическое изучение физического развития детей и подростков, которое проводится как самостоятельно, так и одновременно с обследованием состояния здоровья при медосмотрах и в ходе диспансеризации, что позволяет выявить самые ранние признаки нарушений. Частота обследования зависит от возраста детей: чем меньше возраст, тем чаще обследуют. Основными показателями физического развития являются антропометрические показатели (рост, масса тела, окружность грудной клетки и др.). При изучении индивидуального физического развития используют показатели мышечной силы, быстрота реакции, гибкость позвоночника, наличие нарушений осанки и плоскостопие, физические качества и др. Показателем физического развития человека является тип телосложения. Существуют различные классификации типов соматической конституции. М.В. Чернурецкий (1928) выделяет следующие морфотипы:
Для более полной и точной оценки физического развития используют индексы математических формул, которые выражают взаимосвязь отдельных антропометрических признаков и соответствующих морфофизиологических показателей: ^ – показатель крепости телосложения. ИП = Рост стоя(см) – (Масса тела(кг) + ОГК(см)), где ОГК – окружность грудной клетки в фазе спокойного выдоха. Если ИП больше 30, то человек – астеник, если 10-30 – нормостеник, если меньше 10 – гиперстеник. Оценка результатов:
^ определяется по формуле: Инд. Проп. = (ОГК в паузе9см) / Рост стоя(см)) х 100 %. Оценка результатов:
Это нормостеники. Значение индекса менее 50 % характерно для астеников (узкая грудная клетка, слабая мускулатура), а свыше 55 % – для гиперстеников (очень широкая грудная клетка, хорошо развития мускулатура). ^ Идеальный вес для юношей 16-18 лет = 375(г/см) х Рост стоя(см), для девушек 16-18 лет = 350(г/см) х Рост стоя(см). В (идеальный вес) = (Рост стоя(см)) х ОГК фазы выдоха(см)) / 240. Существуют нормативы массы тела для лиц с разным типом телосложения:
^ ИК = МТ(г) / Рост стоя(см) Оценка результатов:
^ – один из важнейших средств контроля жизнестойкости организма. ЖИ = ЖЕЛ(мл) / МТ(кг) Оценка результатов:
За пределами нижних границ данного показателя резко возрастает риск возникновения заболеваний. Важно помнить о том, что ЖЕЛ увеличивается по мере тренированности: после утренней зарядки она повышается на 100-200 мл, а при сильном утомлении на столько же может понизиться. Стойкое понижение ЖЕЛ – один из характерных показателей перенапряжения или начальной стадии заболевания. Строго следует следить и за колебаниями массы тела. ^ – отношение мышечной силы рук к массе тела. Пок.РС = [Сила кисти(кг) / МТ(кг)] х 100 %. Оценка результатов:
Между динамометрическими показателями правой и левой руки существуют некоторые различия – примерно в 5-10 кг, что должно учитываться при оценке результатов. ^ СИ = [Становая сила(кг) / МТ(кг)] х 100 %. Оценка результатов:
^ используется для оценки осанки детей. Обследуемый стоит в привычной для него непринужденной позе. Помощник измеряет сантиметровой лентой ширину плеч со стороны груди, а затем со стороны спины (плечевая дуга). Пл.инд. = [Ширина плеч(см) / Плечевая дуга(см)] х 100 %. Если индекс равен 90-100 % – осанка правильная. ^ позволяет судить об относительной длине ног. ПП ФР = [(Рост стоя(см) - Рост сидя(см)) / Рост стоя(см)] х 100 %. Оценка результатов:
^ можно выявить достаточно простым способом.. Сантиметровой лентой измеряют расстояние от 7-го шейного позвонка (наиболее выступающего) до нижнего угла левой, а затем и правой лопаток. При этом испытуемый должен стоять в обычной непринужденной позе, раздетым до пояса. Если величины равны – искривления нет. ![]() Сопоставляя параметры физического развития конкретного ребенка с нормативными данными, очень важно правильно определить его возраст на момент обследования. Существенно облегчит эту задачу приведенная в приложении 1 табл. 1. При пользовании этой таблицей следует из года, когда производится обследование, вычесть год рождения ребенка, а затем из полученного числа вычесть или прибавить к нему (см. знак) число месяцев, указанное в таблице на пересечении горизонтальной и вертикальной строк. Пример: Ребенок родился 09.07.92 г., обследован 05.06.2003 г. Вычитая год рождения ребенка из года его обследования, получаем возраст 11 лет; на пересечении горизонтальной (6 месяц) и вертикальной (7 месяц) строк таблицы находим цифру «-1», значит до 11 лет недостает одного месяца. Возраст данного ребенка на время обследования – 10 лет 11 мес. Возрастные группы, как принято в медицинской практике, формируется следующим образом:
Среди детей одного и того же класса или группы будут встречаться дети двух, а то и трех различных возрастов и оценивать их физическое развитие нужно по разным оценочным таблицам. Ведущими параметрами, отражающими состояние физического развития детей и подростков, по праву считают длину и массу тела. Учитывая тот факт, что данные об окружности грудной клетки четко коррелируют с массой тела и дополнительной информации по существу не приносят, их часто исключают из оценочных таблиц с целью упрощения последних. Определить варианты физического развития детей можно по табл. 4 приложения 1. Учитывая возраст и пол ребенка, в соответствующей графе находят его рост, затем строго по горизонтальной строке – значение массы тела и ОГК. Физическое развитие считается нормальным, когда фактические значения попадают в диапазон «нормы» (3, 4 коридоры). Отклонения в физическом развитии можно подразделить на три основных типа:
Дети с избыточной массой тела направляются на консультацию к эндокринологу, так как возможно прогрессивное ожирение. Дети с дефицитом массы тела подлежат наблюдению врачом-педиатром для установления конкретных причин этого дефицита. Дети с низким ростом также направляются к эндокринологу для решения вопроса, имеет ли место общая задержка физического развития или низкий рост ребенка обусловлен генетическими факторами (низкорослость родителей). Пример использования табл. 4. Мальчик 8 лет, рост – 130 см, масса тела – 35 кг. Рост средний, масса тела выше среднего максимального значения. Оценка – избыток массы. Девочка 8 лет, рост – 123 см, масса тела – 19 кг. Рост средний, масса тела ниже среднего минимального значения. Оценка – дефицит массы. ЗАДАНИЕ ![]()
Оценка результатов: результаты считаются неплохими, если из 10 попыток удастся поймать 7 раз.
Оценка результатов: по статистике гибкость девушек на 20-25 % больше, чем юношей. Характерно ли это соотношение для вашей группы?
![]() ^ ![]() ![]()
![]() ^ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ОРГАНИЗМА Цель: научить определять математические показатели сердечного ритма и оценивать вегетативную регуляцию и уровень адаптации. Практические навыки: уметь интерпретировать данные по математическим показателям сердечного ритма и определить вегетативную регуляцию и уровень адаптации. Понятие единства организма и окружающей среды было сформулировано еще И.М.Сеченовым (1952), который указал, что "организм без внешней среды, поддерживающей его существование, невозможен, поэтому в научное определение организма должна входить и среда, влияющая на него". Изучение взаимодействия человека с окружающей средой в условиях ее антропогенного загрязнения невозможно без оценки морфофункционального статуса, изучение которого является главной задачей современной физиологии и экологической физиологии (Агаджанян Н.А., Торшин В.И., 1994). В настоящее время очевидным является тот факт, что подавляющее большинство морфофункциональных изменений вызваны нарушением равновесия между организмом и окружающей средой. Пытаясь приспособиться к меняющимся условиям среды организм проходит ряд состояний и при отсутствии достаточных адаптационно-компенсаторных возможностей возникают заболевания, которые Г. Селье назвал болезнями адаптации. Основными признаками адаптированности организма В.П.Казначеев считает следующие критерии:
Физиологические критерии. Адаптацию можно определить как процесс поддержания функционального состояния гомеостатических систем и организма в целом, обеспечивающий его сохранение, развитие, работоспособность, максимальную продолжительность жизни в адекватных и неадекватных условиях среды. В соответствии с Воложиным (1995) приспособление организма к изменяющимся условиям среды включает две стороны: адаптацию и компенсацию. «Адаптация – составная часть приспособительных реакций биологической системы на изменение условий среды существования, выражающаяся в том, что система, реагируя на изменение существенных для нее параметров и факторов среды, перестраивает свои структурные связи для сохранения функций, обеспечивающих существование биологической системы как целого в изменившейся среде» (С. 7). Результатом адаптации является сохранение гомеостаза в биологической системе при ее взаимодействии со средой. При взаимодействии на элементы структуры системы факторов внешней среды, превышающих нормы адаптации, развивается компенсация – совокупность процессов, направленных на обеспечение функционирования этих элементов за счет реакции структур самой системы. В.П.Казначеев (1973) считает, что жизнедеятельность организма в неадекватных условиях проявляется в виде трех основных состояний:
Р.М.Баевский (1979) исходы адаптивного поведения биосистем классифицирует следующим образом:
В.В. Париным и Р.М. Баевским была разработана концепция о сердечно-сосудистой системе как об индикаторе адаптационно-приспособительной деятельности организма. В настоящее время в физиологической и медицинской практике оценка реакции организма в ответ на внешние воздействия проводится с использованием статистических параметров сердечного ритма, характеризующих регуляцию хронотропной функции сердца. ЧСС, регистрируемая в процессе деятельности человека в течение длительного времени, дает важнейшую информацию о состоянии кровообращения и напряжения целостного организма, изменении физиологического состояния в ходе отдельных циклов и деятельности, занятий физкультурой и другими видами активного существования человека. ЧСС отражает конечный результат многочисленных регуляторных влияний на аппарат кровообращения, характеризует сложившийся в процессе адаптации гомеостаз. Уровень ЧСС, как биологического и физиологического показателя, определяется многими причинами (рис. 1 приложения 2). Все факторы, влияющие на ЧСС, можно условно разделить на 2 группы:
Постоянные факторы определяют общий уровень ЧСС, а временные факторы – наличное состояние этого показателя. Можно сказать, что ЧСС отражает деятельность, по крайней мере, четырех уровней организма:
С одной стороны, ЧСС находится под сложным контролем нервной (оперативной) и гуморальной (стратегической) регуляции, т.е. выступает регулируемым параметром. С другой стороны, ЧСС является своего рода регулятором изменения кровообращения (его минутного объема) и гемодинамики (АД). Отражая мышечный кровоток и метаболизм всех органов, ЧСС в то же время легко включается в систему терморегуляции организма (для усиления теплоотдачи) при повышенной температуре окружающей среды. Высокая динамичность ЧСС и наличие большого функционального резерва у этого показателя (возможное увеличение от покоя к нагрузке почти в 4 раза) делают его удобной моделью для изучения механизмов регуляции физиологических систем организма. Все это позволяет говорить о ЧСС как важнейшем индикаторе активности и функционального напряжения организма, наиболее интегрально отражающем различные стороны этого напряжения: мышечное, нервно-эмоциональное, терморегуляторное. Функциональное состояние зависимости механизмов адаптации к условиям окружающей среды различной природы можно изучить на основе теории Р.М.Баевского и других о двухконтурной системе. Оптимизация работы сердца в различных условиях определяется по-разному. В покое она обеспечивается за счет повышения парасимпатических влияний (отдых и экономизация), при нагрузке – симпатических (повышаются ЧСС, сократительная способность миокарда, поток крови в единицу времени). Поэтому при анализе сердечной деятельности необходимо учитывать не только параметры кровообращения, но и характеристики управления (регуляции) ритма сердца. По Р. Рашмеру обобщенные данные о центральной регуляции СР сводятся к следующему. На основании в области продолговатого мозга найден участок, получивший название кардиоваскулярного центра. Нервные волокна из этого центра спускаются в боковой рог спинного мозга, а затем направляются в симпатический ствол. Проходя далее далее через звезчатый узел, они достигают сердца в составе нервов симпатической нервной системы. Ускоряющим действием на СР обладают в основном волокна, идущие к правому сердцу. Окончания волокон распределяются во всех участках предсердий и желудочков. Эффекторные ядра блуждающих нервов также находятся в продолговатом мозге. Периферические окончания блуждающего нерва распределены в области синусового и атриовентрикулярого узла, а также диффузно распределены в миокарде предсердий. Влияние блуждающего нерва на синусный узел вызывает глубокое замедление сердцебиений. Следует указать особо, что на ритм сердца также влияют различные участки головного мозга. Большинство из них конвергируют на промежуточный мозг. В приложении 2 (рис. 2) представлена общепринятая иерархическая структура управления функциями, включающая последовательные уровни гуморальной, гормональной вегетативной и центральной (корковой) регуляции. Этим уровням соответствуют определенные анатомо-физиологические структуры:
Синусовый узел, блуждающие нервы и их ядро в продолговатом мозге являются рабочими элементами контура автономной регуляции СР. Управляющий, или центральный контур как это видно их схемы на рис., представлен из трех уровней. Уровень В центрального контура управления СР является внутрисистемном. Он функционально и анатомически представляет единое целое с нервными структурами, участвующими в автономной регуляции. Уровень Б центрального контура связан с межсистемным гомеостатическим механизмом. Его деятельность отражается в виде изменений СР с периодами от нескольких минут до нескольких часов. Уровень А отражает взаимодействие организма с внешней средой. Работами многих отечественных и зарубежных исследователей показано, что об особенностях управления сердечным ритмом можно судить при изучении длительных отрезков электрокардиограммы. Подобные исследования показали, что именно эти сдвиги сердечного (синусного) ритма позволяют получить ценную информацию о состоянии самого сердца, его нейрогуморальной регуляции, а также и о состоянии всего организма в целом. В настоящее время в физиологической и клинической практике широко используется математический подход к оценке одного из элементов регуляторного механизма - системы "нервные центры продолговатого мозга – вегетативная нервная система (симпатический и парасимпатический отделы) - синусовый узел сердца", которая определяет взаимные отношения между процессами саморегуляции и центральными механизмами управления. При этом повышение парасимпатического тонуса указывает на усиление процессов саморегуляции и активации автономной регуляции ритма сердца, а повышение тонуса симпатического отдела ВНС - на централизацию управления. Изучение вариабельности кардиоинтервалов позволяет выяснить степень активности различных звеньев регуляторного механизма и составить представление о выраженности общей адаптационной реакции организма на различные воздействия факторов окружающей среды. ![]() В целях изучения динамических рядов кардиоинтервалов и определения функционального состояния механизмов кардиорегуляции проводися запись электрокардиограммы во II стандартном отведении в положении лежа после 10-минутного отдыха со скоростью 25 мм/сек на кардиографе “ЭК1Т-03М2”. Базовая выборка составляет 100 кардиоинтервалов. Временные интервалы R-R измерить вручную и занести в электронную базу “Excel” для последующей обработки и программу "Orto Science". В качестве наиболее информативных индикаторов адаптационно-приспособительных реакций организма используются следующие числовые характеристики математического анализа сердечного ритма: Мода (Мо) - наиболее часто встречающееся значение длительности кардиоинтервалов. Мо указывает на наиболее вероятный уровень функционирования системы кровообращения, и может больше зависеть от состояния подкорковых центров. ^ – выраженное в процентах число кардиоинтервалов, соответствующее значению моды. АМо отражает стабилизирующий (мобилизирующий) эффект централизации управления сердечным ритмом, который в основном обусловлен влиянием симпатического отдела вегетативной нервной системы. АМо = (Мо*100)/n, где n – число кардиоинтервалов. ^ – разница между наиболее и наименее длительным кардиоинтервалом – определяется по следующей формуле: ∆Х = RRmax - RRmin ∆Х отражает активность парасимпатического отдела вегетативной нервной системы. По данным вариационной пульсометрии вычисляют ряд вторичных показателей:
Он отражает степень функционирования центральных механизмов управления сердечным ритмом. 2) индекс вегетативного равновесия (ИВР), указывающий на соотношение между активностью симпатического и парасимпатического отделов ВНС: ^ 3) показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР), отражающий соответствие между активностью симпатического отдела ВНС и ведущим уровнем функционирования синусового узла. Он определяется по следующей формуле: |